工业机器人离线编程与仿真项目教程/刘杰

早期的离线编程系统有IPA程序、sdMMIE软件包和GRASP仿真系统等。这些系统都因为功能不完备而不能方便使用。在众多版本的机器人仿真与离线编程系统中，由以色列Tecnomatic公司在1986年推出的robcad机器人计算机辅助设计及仿真系统拥有代表性。它是运行在SGI图形工作站上的大型机器人设计、仿真和离线编程系统，其集通用化、完整化、交互式计算机图形化、智能化和商品化为一体。但这些传统的机器人离线编程系统的分析、设计、实现和编程的方法都是面向过程的，存在着许多不足。机器人是一个可编程的机械装置，其功能的灵活性和智能性在很大程度上取决于机器人的编程能力。由于机器人的应用范围扩大和所完成任务的复杂程序不断增加，机器人工作任务的编制已经成为一个重要问题。通常，机器人编程方式可分为示教在线编程和离线编程。机器人离线编程技术对工业机器人的推广应用及其工作效率的提高有着重要意义，离线编程可以大幅度节省制造时间，实现计算机的实时仿真，为机器人编程和调试提供安全、灵活的环境，是机器人开发应用的研究方向。在本书中，通过项目式教学的方法，对ABB公司的RobotStudio软件的操作、建模、Smart组件的应用、轨迹离线编程、动画效果的制作、模拟工作站的构建、仿真验证以及在线操作进行了全面的讲解。（说明：RobotWare为机器人系统库文件，安装完成后只会在指定位置生成机器人系统库，可以存在多个版本；RobotStudio为机器人仿真操作软件；两者必须全部接近安装方可正常使用。）本书使用RobotStudio的版本为6.00.01，使用RobotWare的版本为 5.15.02_2005和 6.00.00_1105。本书内容以实践操作过程为主线，采用以图为主的编写形式，通俗易懂，适合作为普通高校和高等职业院校的工业机器人工程应用仿真课程的教材。同时，本书也适合从事工业机器人应用开发、调试、现场维护的工程技术人员学习和参考，特别适合已掌握ABB机器人基本操作，需要进一步掌握工业机器人工程应用模拟仿真的工程技术人员参考。

早期的离线编程系统有IPA程序、sdMMIE软件包和GRASP仿真系统等。这些系统都因为功能不完备而不能方便使用。在众多版本的机器人仿真与离线编程系统中，由以色列Tecnomatic公司在1986年推出的robcad机器人计算机辅助设计及仿真系统拥有代表性。它是运行在SGI图形工作站上的大型机器人设计、仿真和离线编程系统，其集通用化、完整化、交互式计算机图形化、智能化和商品化为一体。但这些传统的机器人离线编程系统的分析、设计、实现和编程的方法都是面向过程的，存在着许多不足。机器人是一个可编程的机械装置，其功能的灵活性和智能性在很大程度上取决于机器人的编程能力。由于机器人的应用范围扩大和所完成任务的复杂程序不断增加，机器人工作任务的编制已经成为一个重要问题。通常，机器人编程方式可分为示教在线编程和离线编程。机器人离线编程技术对工业机器人的推广应用及其工作效率的提高有着重要意义，离线编程可以大幅度节省制造时间，实现计算机的实时仿真，为机器人编程和调试提供安全、灵活的环境，是机器人开发应用的研究方向。在本书中，通过项目式教学的方法，对ABB公司的RobotStudio软件的操作、建模、Smart组件的应用、轨迹离线编程、动画效果的制作、模拟工作站的构建、仿真验证以及在线操作进行了全面的讲解。（说明：RobotWare为机器人系统库文件，安装完成后只会在指定位置生成机器人系统库，可以存在多个版本；RobotStudio为机器人仿真操作软件；两者必须全部接近安装方可正常使用。）本书使用RobotStudio的版本为6.00.01，使用RobotWare的版本为 5.15.02_2005和 6.00.00_1105。本书内容以实践操作过程为主线，采用以图为主的编写形式，通俗易懂，适合作为普通高校和高等职业院校的工业机器人工程应用仿真课程的教材。同时，本书也适合从事工业机器人应用开发、调试、现场维护的工程技术人员学习和参考，特别适合已掌握ABB机器人基本操作，需要进一步掌握工业机器人工程应用模拟仿真的工程技术人员参考。

项目1认识、安装工业机器人仿真软件1任务1-1工业机器人仿真软件介绍2任务1-2了解工业机器人仿真应用技术2任务1-3下载、安装工业机器人仿真软件RobotStudio3任务1-4RobotStudio软件的授权管理4任务1-5RobotStudio软件界面介绍6任务1-6学习前需具备的基本知识12项目2RobotStudio仿真技术知识储备14任务2-1建立工业机器人系统15任务2-2软件窗口操作介绍23任务2-3建模及导入几何体、摆放工作站周边模型28任务2-4测量工具的使用40任务2-5加载机器人的工具42任务2-6工业机器人的手动操纵51任务2-7创建机械装置54任务2-8建立工业机器人坐标系62任务2-9创建机器人的运动轨迹程序63任务2-10仿真运行机器人及录制视频66任务2-11模拟碰撞检测的设定69任务2-12从曲线生成路径操作73任务2-13Smart组件的应用80项目3带导轨和变位机的机器人系统创建与应用103任务3-1创建带导轨的机器人系统104任务3-2创建带变位机的机器人系统112项目4工业机器人标准实训室工作站的构建120任务4-1仿真工作站LAYOUT布局解读121任务4-2按LAYOUT解读布局工作站131项目5RobotStudio流水线码垛工作站的构建141任务5-1工作站的布局工艺流程说明142任务5-2创建码垛工作站的Smart组件设计145项目6工业机器人激光切割项目仿真技术154任务6-1仿真工作站LAYOUT布局解读155任务6-2创建激光切割工作站仿真设计165项目7ScreenMaker示教器用户自定义界面174任务7-1ScreenMaker示教器用户自定义界面175任务7-2创建注塑机取件机器人用户自定义界面177任务7-3设置注塑机取件机器人用户信息界面178任务7-4设置注塑机取件机器人用户状态界面183任务7-5设置注塑机取件机器人用户维修界面184项目8RobotStudio的在线功能189任务8-1使用RobotStudio与机器人进行连接并获取权限的操作190任务8-2使用RobotStudio进行备份和恢复的操作191任务8-3使用RobotStudio在线编辑RAPID程序的操作193任务8-4使用RobotStudio在线编辑I/O信号的操作195任务8-5使用RobotStudio在线文件传送198任务8-6使用RobotStudio在线监控机器人和示教器状态198任务8-7使用RobotStudio在线设定示教器用户操作权限管理199任务8-8使用RobotStudio在线创建和安装机器人系统204附录A术语概念211