绪论―――工业机器人离线编程与虚拟仿真概述 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．1
项目 1 创建机器人工作站 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．5
任务 1．1 RobotStudio 功能介绍及界面认知・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．5
任务 1．2 机器人属性设置及虚拟控制器的创建・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．11
任务 1．3 周边设备的创建与导入・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．21
任务 1．4 工具的创建 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．34
任务 1．5 机械装置的创建 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．39
项目 2 创建仿真工作站动态效果 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・48
任务 2．1 机器人标准 I/O 板及信号的配置 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．48
任务 2．2 使用事件管理器创建气缸伸缩动作・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．53
任务 2．3 使用 Smart 组件创建主盘工具的开合动作 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．59
任务 2．4 使用 Smart 组件控制工具拾取和放置 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．62
任务 2．5 使用 Smart 组件控制夹爪开合动作 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．71
任务 2．6 使用 Smart 组件控制物料取放 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．76
任务 2．7 使用 Smart 组件实现旋转供料 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．86
任务 2．8 使用 Smart 组件实现井式上料 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．90
任务 2．9 使用 Smart 组件实现输送带传送物料 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．99
任务 2．10 使用 Smart 组件实现预置多个物料自由下落・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．101
任务 2．11 使用 Smart 组件实现关节成品装配・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．109
任务 2．12 工作站逻辑的设置及仿真信号控制 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・115
项目 3 机器人汉字书写工作站离线编程及真机验证・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．121
任务 3．1 工具数据和工件坐标的创建・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．121
任务 3．2 自动测载荷程序的应用・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．127
任务 3．3 机器人运行轨迹的自动生成・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．134
任务 3．4 机器人运行轨迹的优化・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．141
任务 3．5 仿真设定和仿真后续处理・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．148
任务 3．6 离线程序的真机验证・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．154
任务 3．7 运动学奇点 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．165
V
ABB 工业机器人虚拟仿真与离线编程
项目 4 机器人装配工作站仿真及 VR 验证 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．170
任务 4．1 关节成品装配程序的编写・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．170
任务 4．2 基于 VR 的工作站仿真验证 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．180
任务 4．3 基于 OPC UA 的西门子 PLC 与 RobotStudio 软件联合仿真・・・・・・・・・・・・・・・．183
项目 5 机器人打磨工作站仿真 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．197
任务 5．1 机器人打磨工作站的创建与调试・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．197
任务 5．2 欧拉角与四元数 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．202
附录 Smart 组件属性说明・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．206
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