工业机器人离线编程与仿真

随着工业机器人技术的成熟以及我国制造业的转型升级,工业机器人在各行各业中的
应用日益广泛。工业机器人是一种可编程的操作机,其编程方法通常可分为在线示教编程
和离线编程两种。离线编程的出现有效地弥补了在线示教编程的不足,并且随着计算机技
术的发展,离线编程技术也愈发成熟。可在项目规划设计阶段评价、论证方案的可行性;可
在虚拟环境中规划复杂运动轨迹、检测碰撞和干涉、观察编程结果、优化编程;通过动态模拟
方案的运行过程,预测方案的运行状态,验证设备布局的合理性,分析设备利用率,评估生产
效率,并为项目的优化提供依据。使用离线编程技术创建机器人应用项目已成为行业内的
趋势。
为 适应新时代对高素质技术技能人才培养的新要求,根据职业教育国家教学标准要求,
对接职业标准(规范)、职业技能等级标准等,本书优化教材结构、更新教材内容。教材内容
选择科学严谨、容量适度、安排合理、衔接有序、结构清晰,同时结合教学实际融入科学精神、
工程思维和创新意识,注重劳动精神、工匠精神、劳模精神培育,有效支撑教学目标的实现。
本书选用ABB工业机器人的RobotStudio离线编程与仿真软件,基于项目对软件的操
作、建模、Smart组件的使用、轨迹离线编程、外围设备动画效果的制作、工作站的构建、仿真
验证以及在线操作进行了全面的讲解,能够提高学习者基于项目分析问题、解决问题的
能力。
为 深入贯彻习近平总书记关于职业教育工作的重要指示、全国职业教育大会精神和新
修订的职业教育法,落实《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》《关于推动现代职
业教育高质量发展的意见》《国家职业教育改革实施方案》等部署,进一步提升职业教育信息
化水平,适应“互联网 职业教育”发展需求,本书针对重要的知识点和操作开发了大量微
课,并以二维码的形式嵌入书中相应位置,读者可通过手机等移动终端扫码观看,实现高效
远程技能学习。同时,在国家智慧职教MOOC平台开设有与本书相应的精品在线开放课
程,能够协助教师应用线上线下混合教学,促进自主、泛在、个性化学习,达到效果好、效率
高、参与度大的教学目标。
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工业机器人离线编程与仿真课程的教材。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,特别是已经掌握ABB机器人
基本操作,需要进一步掌握工业机器人离线编程与仿真的工程技术人员。
本书由邢晓莉和盛艳君主编,王豫、孔令燕、韩洪元副主编,张丽和赵永燕参编。其中王
Ⅱ
豫和赵永燕编写项目1、项目2,邢晓莉、韩洪元和张丽编写项目3、项目7、项目8、项目9,孔
令燕和盛艳君编写项目4、项目5、项目6、项目10,全书由邢晓莉统稿编排,盛艳君主审。由
于编者水平有限,书中难免存在不足之处,敬请广大读者批评、指正。
编者
2023年2月
教学课件

本书内容设计以培养工业机器人离线编程与仿真综合技术应用能力为导向，兼顾1 X证书“岗课赛证”融通，将教学内容重组，以工业机器人典型应用为项目载体，通过项目式教学，将离线编程的工作原理与实际工作任务有机结合，使学生通过完成项目任务掌握离线编程的方法。本书内容包含：项目1RobotStudio仿真软件基本操作；项目2机器人离线轨迹编程；项目3创建搬运工作站；项目4创建带输送链的搬运工作站； 项目5创建带导轨的工作站；项目6创建带变位机的工作站；项目7创建虚拟智能工厂常用仿真；项目8创建综合实训工作站常用仿真；项目9创建机器人的外部轴；项目10 RobotStudio的在线功能。 本书提供丰富的教学资源，配有教学视频、教学课件、延伸拓展内容。本书可作为高职高专工业机器人技术专业和智能制造专业基础课教材。

邢晓莉，天津工程师范学院电气技术教育本科。新乡职业技术学院教师、副教授，高级技师，河南省职业教育与继续教育课程思政教学名师。

项目1 RobotStudio仿真软件基本操作 1
任务1.1 初识离线编程仿真技术 2
任务1.2 认识、安装工业机器人仿真软件 4
任务1.3 构建基本仿真工作站及手动操纵 9
任务1.4 RobotStudio仿真软件中建模功能与测量功能的使用 20
项目2 机器人离线轨迹编程 26
任务2.1 示教目标点编程 27
任务2.2 图形化编程 38
项目3 创建搬运工作站 50
任务3.1 创建工具类机械装置 51
任务3.2 创建动态工具 54
任务3.3 离线编写搬运程序与仿真调试 71
项目4 创建带输送链的搬运工作站 83
任务4.1 Smart组件创建动态输送链 84
任务4.2 离线编写搬运码垛程序与仿真调试 97
项目5 创建带导轨的工作站 106
任务5.1 布局工作站 107
任务5.2 创建工业机器人系统 110
任务5.3 创建工件坐标 111
任务5.4 创建运动轨迹 112
任务5.5 仿真调试 115
项目6 创建带变位机的工作站 118
任务6.1 布局工作站 119
任务6.2 创建工业机器人系统 122

任务6.3 创建运动轨迹 123
任务6.4 仿真调试 128
项目7 创建虚拟智能工厂常用仿真 132
任务7.1 创建数控机床动态自动门 133
任务7.2 创建AGV小车沿轨迹移动 139
任务7.3 创建视觉效果 142
任务7.4 添加与使用“设备建立”插件 148
项目8 创建综合实训工作站常用仿真 154
任务8.1 创建动态多面体工具 155
任务8.2 创建动态定位气缸 171
任务8.3 创建动态料仓输送机构 176
任务8.4 创建零件装配效果 191
项目9 创建机器人的外部轴 196
任务9.1 安装外部轴插件 197
任务9.2 创建模型布局工作站 199
任务9.3 创建外轴机械装置 201
任务9.4 创建机器人系统 204
任务9.5 配置外部轴参数 205
任务9.6 安装机器人 207
任务9.7 仿真调试 208
项目10 RobotStudio的在线功能 216
任务10.1 使用RobotStudio与工业机器人进行连接并获取权限 217
任务10.2 使用RobotStudio进行备份与恢复 219
任务10.3 使用RobotStudio在线传送文件 222
参考文献 224

本书内容设计以培养工业机器人离线编程与仿真综合技术应用能力为导向，兼顾1 X证书“岗课赛证”融通，将教学内容重组，以工业机器人典型应用为项目载体，通过项目式教学，将离线编程的工作原理与实际工作任务有机结合，使学生通过完成项目任务掌握离线编程的方法。本书内容包含：项目1RobotStudio仿真软件基本操作；项目2机器人离线轨迹编程；项目3创建搬运工作站；项目4创建带输送链的搬运工作站； 项目5创建带导轨的工作站；项目6创建带变位机的工作站；项目7创建虚拟智能工厂常用仿真；项目8创建综合实训工作站常用仿真；项目9创建机器人的外部轴；项目10 RobotStudio的在线功能。 本书提供丰富的教学资源，配有教学视频、教学课件、延伸拓展内容。本书可作为高职高专工业机器人技术专业和智能制造专业基础课教材。

邢晓莉，天津工程师范学院电气技术教育本科。新乡职业技术学院教师、副教授，高级技师，河南省职业教育与继续教育课程思政教学名师。