工业机器人离线编程与仿真(基于KUKA)设置工作站逻辑和搬运轨迹

《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。

KUKA工业机器人搬运编程与操作（中）任务四：示教编程(1）打开程序打开已经新建的程序文件banyunl“ ，进入程序编辑器。

程序编辑器中有4行程序，其中， INI：初始化，END：程序结束，中间两行为回HOME点。

(2）示教：回HOME点使用示教器手动操作机器人移动到合适位置，作为机器人的HOME点。

将光标定位在HOME程序行，点击示教器界面左下角【更改】软键，将HOME8名称改为HOME5，因为HOME是全局变量，会影响其它程序的初始位置。

点击HOME5后黑色三角形设定工具坐标系和基坐标系点击示教器界面右下角【OK】软键，弹出对话框，点击【是】接纳坐标系修改，继续弹出对话框，点击【是】采用此点作为HOME5点，同时完成第4行PTP命令的修改。

同样地，将默认的第6行命令中HOME点(3）示教1/0：气爪打开将光标选择在第5行，点击示教界面左下角【指令】软键，相继选择【逻辑】→【OUT】→OUT指令，弹出OUT联机表格。

将输出端编号改为17，输出接通状态改为FALSE，取消CONT，完成OUT 命令参数设置，点击示教界面右下角【OK】软键。

同时，再次将光标选择在第5行，点击示教界面右下角【编辑】软键，选择【删除】将第5行空行删除。

(4 ）示教：P1点手动操作机器人移动到Pl点，将光标移至第5行，点击示教界面左下角【指令】→【运动】→【PTP】，添加指令PTP示教界面右下角【OK】软键完成P1点示教(5 ）示教：P2点手动操作机器人移动到P2 点，将光标移至第6行，点击示教界面下边【上一条指令】，继续点击添加指令PTP，点击示教界面右下角【OK】软键完成P2点示教(6 ）示教：P3点手动操作机器人移动到P3 点，将光标移至第7行，点击示教界面下边上一条指令继续添加指令PTP，点击示教界面右下角【OK】软键完成P3点示教(7 ）示教：P4点手动操作机器人移动到P4点，将光标移至第8行，点击示教界面下边【上条指令】，继续添加指令PTP，点击示教界面右下角【OK】软键完成P4点示教。

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。

《工业机器人离线编程仿真技术及应用》教案一、引言工业机器人是指能自动执行工业任务的机械装置。

和人类一样，机器人可以执行工作任务。

机器人作为一种智能化设备逐渐应用于各种工业领域，其高效、精准、稳定的工作能力已经成为工业生产中不可或缺的一部分。

工业机器人的离线编程仿真技术是机器人智能化生产的重要组成部分，本教案将结合工业机器人离线编程仿真技术及其应用展开详细介绍。

二、工业机器人离线编程仿真技术概述1.工业机器人离线编程的概念工业机器人离线编程是指在没有实际机器人、真实工厂状况的情况下进行机器人程序设计和仿真的技术。

离线编程可以透过计算机软件模拟实际制程和设备，以优化生产。

2.工业机器人离线编程的原理通过模拟真实环境，结合机器人的动力学特性，实际运动规划等，对机器人的程序进行设定和优化。

3.工业机器人离线编程的技术主要包括机器人仿真软件、工业机器人动力学仿真、路径规划、碰撞检测等技术。

三、工业机器人离线编程仿真技术的应用1.工业制造领域工业机器人离线编程仿真技术在汽车制造、电子制造、机械加工等领域得到广泛应用，通过仿真的方式，在实际生产之前进行试验和优化，减少了实际生产出错的机会。

2.航空航天领域在航空航天领域，机器人的使用的越来越广泛。

而工业机器人离线编程仿真技术可以帮助进行复杂装配及维修保障，模拟机器人在特定环境下的工作情况。

3.医疗领域医疗机器人在手术、康复治疗等方面的应用已经不断增加，离线编程仿真技术可以在实际手术之前进行虚拟模拟，减少手术风险。

4.其他行业工业机器人离线编程仿真技术在水利工程、油气勘探、环境保护等行业也有着广泛的应用。

四、工业机器人离线编程仿真技术的优势1.提高生产效率在实际生产之前进行离线编程仿真，可以提前发现问题并进行调整，减少了生产中的误差，提高了生产效率。

2.减少生产成本通过离线编程仿真技术可以更好的对机器人的工作路径进行规划和优化，减少能源消耗，提高了生产成本效益。