項(xiàng)目6工業(yè)機(jī)器人的離線編程.ppt

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1、項(xiàng)目六工業(yè)機(jī)器人的離線編程【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知識目標(biāo)1．了解工業(yè)機(jī)器人的編程方法；2．了解工業(yè)機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的組成；3．了解ABB焊接仿真工作站的使用。技能目標(biāo)1．正確理解離線編程系統(tǒng)。2．能夠使用ABB焊接仿真工作站軟件進(jìn)行簡單的離線編程。任務(wù)工業(yè)機(jī)器人的離線系統(tǒng)（ABB焊接機(jī)器人仿真工作站）中編程。機(jī)器人編程是指為了使機(jī)器人完成某項(xiàng)作業(yè)而進(jìn)行的程序設(shè)計(jì)。早期的機(jī)器人只具有簡單的動作功能，采用固定的程序進(jìn)行控制，動作適應(yīng)性較差。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展及對機(jī)器人功能要求的提高，需要一臺機(jī)器人通過相應(yīng)的程序完成各種工作，并具有較好的通用性?！竟ぷ魅蝿?wù)】一、機(jī)器人編程方法目

2、前，應(yīng)用于機(jī)器人的編程方法主要有三種。1.示教編程示教編程是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，它是目前大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人的編程方式。采用這種方法時(shí)，程序編制是在機(jī)器人現(xiàn)場進(jìn)行的。示教編程是目前廣泛使用的一種示教編程方式。2、機(jī)器人語言編程機(jī)器人語言編程是指采用專用的機(jī)器人語言來描述機(jī)器人的運(yùn)動軌跡。目前應(yīng)用于工業(yè)中的機(jī)器人語言是動作級和對象級語言。3、離線編程離線編程是在專門的軟件環(huán)境下，用專用或通用程序在離線情況下進(jìn)行機(jī)器人軌跡規(guī)劃編程的一種方法。離線編程程序通過支持軟件的解釋或編譯產(chǎn)生目標(biāo)程序代碼，最后生成機(jī)器人路徑規(guī)劃數(shù)據(jù)。一些離線編程系統(tǒng)帶有仿真功能，可以在不接觸實(shí)際機(jī)器人機(jī)器

3、工作環(huán)境的情況下，在三維軟件中提供一個(gè)和機(jī)器人進(jìn)行交互作用的虛擬環(huán)境。示教編程離線編程需要實(shí)際機(jī)器人系統(tǒng)和工作環(huán)境編程時(shí)機(jī)器人停止工作在實(shí)際系統(tǒng)上試驗(yàn)程序編程的質(zhì)量取決于編程者的經(jīng)驗(yàn)難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的機(jī)器人運(yùn)行軌跡需要機(jī)器人系統(tǒng)和工作環(huán)境的圖形模型編程時(shí)不影響機(jī)器人工作通過仿真試驗(yàn)程序可用CAD方法進(jìn)行最佳軌跡規(guī)劃可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)行軌跡的編程表6-1示教編程與離線編程的比較與在線示教編程相比，離線編程具有如下優(yōu)點(diǎn)：1）減少機(jī)器人不工作時(shí)間。當(dāng)對機(jī)器人下一個(gè)任務(wù)進(jìn)行編程時(shí)，機(jī)器人仍可在生產(chǎn)線上工作，變成不占用機(jī)器人的工作時(shí)間。2）使編程者遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的編程環(huán)境。3）使用范圍廣。離

4、線編程系統(tǒng)可對機(jī)器人的各種工作對象進(jìn)行編程。4）便于和CAD/CAM系統(tǒng)結(jié)合，做CAD/CAM/Robotics一體化。5）可使用高級計(jì)算機(jī)編程語言對復(fù)雜任務(wù)進(jìn)行編程。6）便于修改機(jī)器人程序。二、機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的組成離線編程系統(tǒng)是當(dāng)前機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)必要手段，也是開發(fā)和研究任務(wù)級規(guī)劃方式的有力工具。離線編程系統(tǒng)主要由用戶接口、機(jī)器人系統(tǒng)三維幾何構(gòu)型，運(yùn)動學(xué)計(jì)算、軌跡規(guī)劃、三維圖形動態(tài)仿真、通信接口和誤差校正等部分組成。其相互關(guān)系如圖6-1所示。圖6-1機(jī)器人離線編程系統(tǒng)組成1．用戶接口工業(yè)機(jī)器人一般提供兩個(gè)用戶接口，一個(gè)用于示教編程，另一個(gè)用于語言編程。示教

5、編程可以用示教器直接編制機(jī)器人程序。語言編程則是用機(jī)器人語言編制程序，使機(jī)器人完成給定的任務(wù)。2.機(jī)器人系統(tǒng)的三維幾何構(gòu)型離線編程系統(tǒng)中的一個(gè)基本功能是利用圖形描述對機(jī)器人和工作單元進(jìn)行仿真，這就要求對工作單元中的機(jī)器人所有的卡具、零件和刀具等進(jìn)行三維實(shí)體幾何構(gòu)型。目前用于機(jī)器人系統(tǒng)三維幾何構(gòu)型的主要有以下三種方法：結(jié)構(gòu)的立體幾何表示、掃描變換表示、邊界表示。3．運(yùn)動學(xué)計(jì)算運(yùn)動學(xué)計(jì)算就是利用運(yùn)動學(xué)方法在給出機(jī)器人運(yùn)動參數(shù)和關(guān)節(jié)變量的情況下，計(jì)算出機(jī)器人的末端位姿；或者是在給定末端位姿的情況下計(jì)算出機(jī)器人的關(guān)節(jié)變量值。4．軌跡規(guī)劃在離線編程系統(tǒng)中，除需要對機(jī)器人的靜態(tài)

6、位置進(jìn)行運(yùn)動學(xué)計(jì)算之外，還需要對機(jī)器人的空間運(yùn)動軌跡進(jìn)行仿真。5．三維圖形動態(tài)仿真機(jī)器人動態(tài)仿真是離線編程系統(tǒng)的重要組成部分，它能逼真地模擬機(jī)器人的實(shí)際工作過程，為編程者提供直觀的可視圖形，進(jìn)而可以檢驗(yàn)編程的正確性和合理性。6．通信接口在離線編程系統(tǒng)中，通信接口起著連接軟件系統(tǒng)和機(jī)器人控制柜的橋梁作用。7．誤差校正離線編程系統(tǒng)中的仿真模型和實(shí)際的機(jī)器人模型之間存在誤差。產(chǎn)生誤差的原因主要是由于機(jī)器人本身結(jié)構(gòu)上的誤差、工作空間內(nèi)難以準(zhǔn)確確定物體（機(jī)器人、工件等）的相對位置和離線編程系統(tǒng)的數(shù)字精度等。三、ABB離線變成系統(tǒng)1.安裝LicenseRobotStudio5.

7、09是ABB公司開發(fā)的機(jī)器人離線編程軟件。該軟件是網(wǎng)絡(luò)版，有一定的使用期限，超過期限后軟件將不能運(yùn)行，用戶需要向ABB公司申請License文件，安裝之后才能從新運(yùn)行。安裝License的步驟如下：1）單擊“開始/所有程序/ABBIndustrialIT/RoboticsIT/Licensing/SoftwareProductAdministrator”，打開“ABBSoftwareProductAdministrator”界面，如圖6-2所示。圖6-2“ABBSoftwareProductAdministrator”界面2）單擊“操作”，在下拉菜單中選擇“Sp