工业机器人离线编程与仿真(基于KUKA) 直线轨迹的编程与操作

《工业机器人系统离线编程与仿真》课程标准一、课程基本信息课程名称：工业机器人系统离线编程与仿真课程代码：1520292课程类型：专业核心课学时：72学时学分：4学分适用专业：工业机器人技术合作企业：二、课程的性质与任务（一）课程性质《工业机器人系统离线编程与仿真》是工业机器人技术专业的专业核心课程，在课程体系中发挥着承上启下的重要作用，同时也是专业核心岗位能力的重要支撑。

本课程以ABB Robot Studio为例,介绍机器人离线编程与仿真技术，以适应工业机器人系统操作员岗位对现场操作前仿真验证的需求为目标，使学生了解工业机器人工程应用虚拟仿真的基础知识、机器人虚拟仿真的基本工作原理，熟练掌握机器人工作站构建、Robot Studio中的建模功能、机器人离线轨迹编程、Smart组件的应用、带轨道或变位机的机器人系统应用。

培养学生工业机器人基本应用、工业机器人编程等方法和能力，锻炼学生的团队协作能力和使用Robot Studio仿真软件以及针对不同的机器人应用设计机器人方案的能力，提高学生分析问题和解决实际问题的能力，提高学生的综合素质，增强适应职业变化的能力，为进一步学习其它机器人课程打下良好基础。

本课程与其他课程的关系如表1、2所示：表1《工业机器人系统离线编程与仿真》课程与前期课程的关系本课程的任务是落实立德树人根本任务，满足工业机器人技术专业的人才培养要求，围绕核心素养，吸纳相关领域的前沿知识和技术，在培养学生的职业能力和促进职业素质的养成方面占有重要地位。

通过将“岗、赛、证”核心技能标准与工业机器人在焊接、喷涂和搬运等典型工作场景的工作任务结合，使学生具备工业机器人系统应用中的离线编程与仿真应用能力，并且推进课程思政建设，发挥好本课程的育人作用，将劳动精神、知识传授和能力培养三者融为一体，通过技能学习，同步提升学生职业素养、劳动素养与创新精神。

通过项目式教学方法，将软件功能板块融入到项目案例中。

工业机器人离线编程与仿真实训总结工业机器人离线编程与仿真实训是一种重要的工业机器人应用技能，可以帮助学习者更好地掌握工业机器人的编程和操作技能。

以下是一份可能的工业机器人离线编程与仿真实训总结:1. 实训目的：工业机器人离线编程与仿真实训的主要目的是让学生掌握工业机器人的离线编程方法，了解仿真软件的使用方法，并通过仿真实训来提高学生的实际操作技能。

2. 实训内容：工业机器人离线编程与仿真实训主要包括以下内容:(1) 工业机器人离线编程技术：学生需要掌握工业机器人离线编程的基本原理和方法，包括机器人参数设置、作业计划编制、运动路径规划、传感器设置等。

(2) 仿真软件使用方法：学生需要了解仿真软件的使用方法，包括软件界面、参数设置、轨迹生成、仿真运行等。

(3) 实训案例演示：教师可以通过实训案例演示，向学生展示工业机器人离线编程与仿真实训的具体操作流程和技巧。

3. 实训流程：工业机器人离线编程与仿真实训通常包括以下流程:(1) 实训准备：学生需要准备工业机器人离线编程所需的工具和软件，如 PLC 程序、仿真软件等。

(2) 实训操作：学生需要通过仿真软件进行机器人轨迹规划、传感器设置等操作，并将规划好的轨迹导入至 PLC 程序中，从而实现机器人的离线编程。

(3) 实训评估：教师对学生完成的实训案例进行评估，评估内容包括实训过程是否顺利、程序是否合理、仿真运行是否成功等。

4. 实训效果：工业机器人离线编程与仿真实训可以有效地提高学生的工业机器人操作技能和离线编程能力，帮助学生更好地掌握工业机器人的应用技巧。

5. 实训注意事项：在工业机器人离线编程与仿真实训中，学生需要注意以下事项:(1) 注意安全：学生在进行实训操作时，需要注意人身安全，防止意外发生。

(2) 遵守规定：学生需要遵守实训室的规定和要求，确保实训过程的顺利进行。

(3) 注重细节：学生在进行实训操作时，需要注意细节，注重程序的优化和合理。

工业机器人离线编程与仿真（基于KUKA）项目三构建离线仿真模型任务一建模功能的使用目录任务描述学习重点任务知识任务实施任务描述使用Sim Pro 对机器人进行仿真时，通常需要用到机器人周边的模型。

如果对于这些模型的精细程度要求不高，可以直接在软件中创建3D模型。

本任务中，将讲述Sim Pro软件，建模功能界面的整体功能和区域分布，并学习使用Sim Pro来创建3D模型。

学习重点学习使用Sim Pro创建3D模型1 2Sim Pro建模选项卡功能任务知识圆台模型参数概述请观看微课视频：“Sim Pro建模选项卡功能”一、Sim Pro建模选项卡功能建模Modeling选项卡中的功能区块主要有：剪贴（Clipboard）、操纵（Manipulation）、栅格捕捉（Grid Snap）、工具（Tools）、移动模式（Move Mode）、导入（Import）、组件（Component）、结构（Structure）、模型（Geometr y）、行为（Behavior）、属性（Properties）、附加魔术盒（Extra Wizards）、原点（Origin）和窗口（Windows），如图所示。

建模Modeling选项卡功能区块概览一、Sim Pro 建模选项卡功能建模选项卡中的功能区块示例子功能名称子功能简介层级移动模式（Hierarchy ）移动选中关节及其子关节组成的整体或局部选中移动模式（Selected ）移动选中的当前最小的子级组件移动模式（Move Mode ）子功能该功能区块有两种模式，详见下表。

1.移动模式（Move Mode ）功能区块一、Sim Pro 建模选项卡功能建模选项卡中的功能区块组件（Component ）子功能组件功能区块有3种功能，详见下表。

2.组件（Component ）功能区块示例子功能名称子功能简介新建（New ）新建组件存储（Save ）保存组件存储为（Save as ）保存组件组件（Component ）功能区块与模型（Geometry ）区块功能中的特性（Features ）联合使用，可新建并存储带有一定特征的模型。

工业机器人的编程与操作方法工业机器人是一种高度自动化的设备，可以完成各种任务，如搬运、装配、焊接等。

为了使机器人能够准确、高效地完成任务，需要进行编程和操作。

本文将介绍工业机器人的编程和操作方法。

一、编程方法1. 离线编程：离线编程是在计算机上进行机器人程序的编写和模拟。

首先，需要使用专业的机器人软件，如ABB RobotStudio、KUKA Sim、Fanuc RJ3等。

然后，通过图形界面或编程语言来编写机器人程序。

离线编程可以在计算机上进行，无需将机器人放置在生产线上，节省了时间和资源。

完成程序编写后，可以通过模拟功能进行程序仿真，以确保程序的可行性和准确性。

2. 在线编程：在线编程是在实际生产环境中对机器人进行编程。

这种编程方法需要专业的编程设备和软件。

首先，需要连接计算机和机器人，并确保通信正常。

然后，使用机器人控制器上的编程语言或机器人操作界面进行编写。

在线编程可以实时修改和调试程序，但需要在现场进行，可能会受到实际环境的限制。

二、操作方法1. 手动操作：手动操作是指通过外部操作设备，如手柄或按钮，来操控机器人完成任务。

手动操作通常用于机器人的调试和测试阶段，可以在不编写复杂程序的情况下对机器人进行控制。

但手动操作的精度较低，只适用于简单、粗略的操作。

2. 自动操作：自动操作是指通过事先编写好的程序，使机器人按照预定的路径和动作来完成任务。

自动操作需要在编程阶段对机器人的动作进行规划和设定，确保机器人可以准确无误地完成任务。

自动操作可以提高生产效率和产品质量，减少人为错误。

三、编程语言1. 基于图形界面的编程语言：图形界面编程语言是一种以图形元件为基础的编程语言，如ABB RobotStudio的RobotWare、KUKA Sim的KRL等。

这些编程语言通过拖拽和连接图形元素来编写机器人程序，使编程变得更加直观和易于理解。

它们适用于初学者和非专业人员，但在处理复杂的逻辑和算法时可能有限。

工业机器人离线编程与仿真（基于KUKA）手动操纵机器人项目二构建仿真工业机器人工作站任务二目录任务描述学习重点任务知识任务实施任务描述KUKA.Office Lite 软件为虚拟示教器，其由于与实际示教器用法完全相同而对学习离线编程起到了极大的帮助作用。

但KUKA.Office Lite与KUKA.SimPro是两个独立的软件，需要我们学习连接互通这两个软件的操作方法，并通过KUKA.Sim Pro软件手动操纵中工作站的机器人。

学习重点通过KUKA.Sim Pro软件手动操纵中工作站的机器人1KUKA.Sim Pro PROGRAM界面介绍任务知识一、KUKA.Sim Pro PROGRAM界面介绍机器人的仿真和离线编程功能多数集中在KUKA.Sim Pro软件中的PROGRAM选项卡中。

该选项卡的常用功能与布局分为：主功能区、工作图、控制图、示教。

常用的主功能区包括操作区块、栅格捕捉区块、工具区块、展示区块和碰撞检测区块。

其中，大部分区块也出现在本地（HOME ）选项卡中，其功能基本一致。

操作和碰撞检测区块的功能详见右表。

1.主功能区PROGRAM 选项卡的操作区块一、KUKA.Sim Pro PROGRAM 界面介绍区块名称功能简介操作包括选择、移动和示教3个主要功能。

在离线编程和仿真过程中，点动（Jog ）使用的频率较高，用于对机器人进行示教操作碰撞检测包括碰撞检测的基本设置与激活等操作，用于机器人在运动过程中与周围设备的碰撞检测，以提前排除该风险操作和碰撞检测区块的功能PROGRAM 选项卡的碰撞检测区块一、KUKA.Sim Pro PROGRAM界面介绍2.工作图（Job Map）工作图区块是离线编程功能的主要区域，其中包含离线编程中所需要的大多数程序与逻辑语句。

PROGRAM选项卡的工作图一、KUKA.Sim Pro PROGRAM 界面介绍3.控制图（Controller Map）控制图区块主要包括显示机器人的型号与主要参数、当前文件的信息和软件互联设置区域等。