工业机器人工作站虚拟仿真教程

随着科学技术的发展，工业机器人在我国智能制造行业的大量应用，工业机器人系统集成项目的仿真设计逐渐成为行业技术人员的技能。仿真设计可以在设计方案阶段对实际工程项目进行计算机模拟，形成生产动作仿真视频。利用仿真技术可以直接观察工业机器人在生产线中的生产情景，优化设计，节约设计时间，降低成本，验证设计正确性；另外在项目调试阶段，现场编程工作量大，可采用仿真软件提前进行离线编程，利用在线编程功能分担调试人员的调试工作量。
本书以ABB 工业机器人为对象，使用其仿真软件RobotStudio 进行基本操作与工作站虚拟仿真，采用“知识点”与“工程实例”相结合的讲解方法，通过八个基础章节的知识点教学与两个工程案例对工业机器人虚拟仿真工作站进行剖析，即RobotStudio 简介与安装、构建工业机器人工作站、RobotStudio 的建模功能、工业机器人离线轨迹编程、事件管理器的应用、Smart 组件的应用、RAPID 编程基础、在线操作，以及焊接工作站的案例应
用和码垛工作站的案例应用。书中各个知识点的编排符合RobotStudio 软件的学习顺序，由浅入深；两个工程实例符合工业机器人行业应用特色，对前面知识点加以综合运用。本书提供相关案例源文件和PPT 课件。案例源文件请扫描下方的二维码获取，PPT 课件请联系QQ296447532 获取。
本书对知识点的讲解以实操为主，采用大量的图片，通俗易懂，不仅适合本科院校及高职院校机器人工程相关专业学生学习，而且适合从事工业机器人系统集成、工作站设计、现场调试的技术人员学习和参考。
本书由武汉商学院的陈鑫、桂伟，江汉大学的梅磊担任主编；由长江职业学院的高霞、华中农业大学的韩明兴、武汉城市职业学院的李东担任副主编；参与编写的老师有武汉铁路职业技术学院的沈琛、武汉科技大学城市学院的童小琴、武汉晴川学院的代恒、武汉商学院的高俊。
由于编著者水平有限，书中难免有疏漏和不足，衷心希望广大读者朋友批评指正，以便进一步提高本书的质量。

编著者
2020 年7 月

前言
第1 章　RobotStudio 简介与安装....................................................................................................................1
1.1　常用的工业机器人仿真软件 ........................................................................................................................1
1.1.1　MotoSimEG-VRC ....................................................................................................................................1
1.1.2　RoboGuide ................................................................................................................................................1
1.1.3　KUKA Sim ...............................................................................................................................................3
1.1.4　DELMIA ...................................................................................................................................................3
1.2　RobotStudio 简介 ...........................................................................................................................................4
1.2.1　什么是RobotStudio .................................................................................................................................4
1.2.2　常用术语和概念 ......................................................................................................................................5
1.2.3　安装和激活 ..............................................................................................................................................6
1.3　界面介绍 ......................................................................................................................................................10
第2 章　构建工业机器人工作站.....................................................................................................................13
2.1　工作站构建的基本流程 ..............................................................................................................................13
2.1.1　导入和微动工业机器人 ........................................................................................................................13
2.1.2　导入工作站组件 ....................................................................................................................................16
2.1.3　使用系统创建工作站 ............................................................................................................................18
2.1.4　摆放对象及机械装置 ............................................................................................................................20
2.1.5　虚拟示教器 ............................................................................................................................................25
2.2　创建带导轨的工业机器人工作站 ..............................................................................................................27
2.3　创建带变位机的工业机器人工作站 ..........................................................................................................31
2.4　工作站的共享 ..............................................................................................................................................37
第3 章　RobotStudio 的建模功能..................................................................................................................43
3.1　自带建模功能简介 ......................................................................................................................................43
3.1.1　功能图标简介 ........................................................................................................................................43
3.1.2　兼容的3D 格式 .....................................................................................................................................49
3.2　构建几何体实例 ..........................................................................................................................................50
3.2.1　单个几何体的创建 ................................................................................................................................50
3.2.2　构建一个简单的组合体 ........................................................................................................................53
3.3　CAD 文件的导入和导出 .............................................................................................................................56
3.3.1　导出RobotStudio 创建的几何模型 ......................................................................................................56
3.3.2　导入几何体 ............................................................................................................................................57
3.4　测量工具的使用 ..........................................................................................................................................59
3.4.1　测量矩形体的高度 ................................................................................................................................59
3.4.2　测量锥形的角度 ....................................................................................................................................60
3.4.3　测量圆柱体直径 ....................................................................................................................................60
3.4.4　测量*短距离 ........................................................................................................................................61
3.5　创建机械装置 ..............................................................................................................................................61
3.6　创建工业机器人用具 ..................................................................................................................................67
第4 章　工业机器人离线轨迹编程................................................................................................................76
4.1　创建工业机器人离线轨迹曲线及路径 ......................................................................................................76
4.1.1　导入模型 ................................................................................................................................................76
4.1.2　创建工业机器人激光切割曲线 ............................................................................................................81
4.1.3　自动生成路径 ........................................................................................................................................84
4.2　目标点调整及轴配置参数 ..........................................................................................................................85
4.2.1　目标点调整 ............................................................................................................................................85
4.2.2　轴配置参数 ............................................................................................................................................87
4.3　优化工作站程序 ..........................................................................................................................................89
4.4　仿真视频的录制 ..........................................................................................................................................90
第5 章　事件管理器的应用..............................................................................................................................93
5.1　事件管理器主要功能 ..................................................................................................................................93
5.1.1　任务窗格 ................................................................................................................................................94
5.1.2　事件网格 ................................................................................................................................................94
5.1.3　触发编辑器 ............................................................................................................................................95
5.1.4　动作编辑器 ............................................................................................................................................96
5.2　利用事件管理器构建简单机械装置的运动 ..............................................................................................98
5.2.1　创建一个上下滑动的机械运动特性 ....................................................................................................98
5.2.2　创建一个输送链运行仿真效果 .......................................................................................................... 116
5.3　创建一个提取对象动作 ............................................................................................................................122
第6 章　Smart 组件的应用..............................................................................................................................134
6.1　Smart 组件简介 ...............................................................................