基于RobotStudio的工业机器人分类码垛工作站仿真设计

基于 RobotStudio搬运机器人智能工作站仿真设计摘要：本文以ABBIRB2600工业机器人为载体，设计了基于RobotStudio的搬运机器人智能工作站。

该工作站机械部分由自动输送装置、搬运机器人、计数器、扫描仪组成。

软件部分选用DSQC651通讯板卡设置I/O信号，通过示教器编写运动指令、赋值指令、条件判断指令，进行搬运控制。

利用事件管理器控制吸盘的进气与充气信号，完成货物抓取与释放的搬运工作。

最后，通过TCP跟踪功能，完成搬运系统的轨迹检验，确保搬运工作的流畅性。

搬运机器人工作站的设计有效的提升了企业的工作效率，缓解用人压力。

关键词：搬运机器人；RobotStudio；工作站；AGV中图分类号：TG409 文献标识码：A目前，中国制造业的“人口红利”不断消失，劳动力价格逐渐上涨，在机械、电子、物流等劳动强度大的企业，招工难成为了阻碍发展的头等问题[1]。

传统的物流搬运模式，是依靠人工进行扫码、计件、搬运、装车的作业方式，花费时间长，高负荷的重复性操作，会导致劳动效率低且易出现工作事故[2]。

为了帮助企业解决人力不足、生产效率低的问题，发展具有灵活性高、通用性强、工作可靠的搬运机器人已成为必然趋势。

搬运机器人通常是指在某一工作环境下，通过一定的程序控制，实现自身运行以及货物的自动抓取与释放，进而完成相应的搬运任务[3]。

搬运机器人的路径规划与控制系统的研究，对加快货物入库、出库速度，提升自动化水平具有十分重要的意义。

1搬运机器人智能工作站的实现1.1RobotStudio仿真平台ABB公司的RobotStudio离线编程仿真软件，具有CAD导入、机器人离线示教编程、动态仿真等功能，可以在离线的情况下进行机器人轨迹规划及程序编写[3]。

离线编程软件中的机器人本体参数、控制器都与实际是一样，I/O仿真信号、指令程序、控制信号与实际机器人在生产线运行也是一致。

因此，RobotStudio软件编写的程序可以导入到现场工业机器人中运行，从而模拟真实的工作环境，实现仿真测试，用于方案验证[4]。

机　电　工　程　技　术　第４９卷　第０８期ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ＆ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　Ｖｏｌ ４９　Ｎｏ ０８２０２０－０４－０７ ＤＯＩ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００９－９４９２ ２０２０ ０８ ０６６　赵锡恒．基于ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ的工业机器人装配工作站仿真应用［Ｊ］．机电工程技术，２０２０，４９（０８）：２０４－２０６基于ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ的工业机器人装配工作站仿真应用赵锡恒（广州市轻工职业学校，广州　５１０６５０）摘要：针对装配工作站在ＡＢＢ机器人仿真软件ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ出现的仿真问题，提出２种仿真技术，在不影响既有工作站流程的前提下，通过构建并运用Ｓｍａｒｔ组件合理地解决因软件及其仿真机制衍生的问题，第１种技术修正传送带工件偏移，第２种技术优化装配环节。

仿真结果表明，２种仿真技术能有效提升装配工作站的仿真质量及仿真精度，完善仿真流程。

关键词：装配工作站；ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ；Ｓｍａｒｔ组件中图分类号：ＴＰ２４２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００９－９４９２（２０２０）０８－０２０４－０３ＴｈｅＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＲｏｂｏｔＡｓｓｅｍｂｌｉｎｇＷｏｒｋｓｔａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏＺｈａｏＸｉｈｅｎｇ（ＧｕａｎｇｚｈｏｕＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙＳｃｈｏｏｌ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６５０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｄｄｒｅｓｓｉｎｇｔｏｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｓｆｏｒＡＢＢｒｏｂｏｔｓｏｆｔｗａｒｅＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏｏｆｔｈｅａｓｓｅｍｂｌｉｎｇｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ，ｔｗｏｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｐｐｒｏａｃｈｅｓｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｏｎｔｈｅｐｒｅｍｉｓｅｏｆｎｏｔａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄｉｔｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｃｏｕｌｄｂｅｒｅａｓｏｎａｂｌｙｓｏｌｖｅｄｂｙｂｕｉｌｄｉｎｇａｎｄｕｓｉｎｇｓｍａｒｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ｔｈｅｆｉｒｓｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃｏｒｒｅｃｔｅｄｔｈｅｏｆｆｓｅｔｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｙｏｒｂｅｌｔｗｏｒｋｐｉｅｃｅ，ａｎｄｔｈｅｓｅｃｏｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｐｔｉｍｉｚｅｄｔｈｅａｓｓｅｍｂｌｙｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｗｏｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｑｕａｌｉｔｙａｎｄａｃｃｕｒａｃｙｏｆａｓｓｅｍｂｌｙｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ，ａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ；ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ；Ｓｍａｒｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔ０引言工业机器人作为智能制造的重要组成部分，在传统工厂向智能化工厂的改造过程中扮演着重要的角色，目前在全球工业机器人生产商中，以瑞典ＡＢＢ、德国ＫＵＫＡ、日本ＦＡＮＵＣ和安川电机ＹＡＳＫＡＷＡ最为有名，并称工业机器人四大家族，在中国的市场份额占据７０％以上，被广泛应用于焊接、搬运、喷涂等行业［１］。

基于RobotStudio的机器人搬运码垛虚拟仿真平台
邓华军;段月红;卢培文
【期刊名称】《自动化与信息工程》
【年(卷),期】2023(44)1
【摘要】以机器人搬运码垛平台为研究对象,通过SolidWorks软件建立该平台的三维模型;利用RobotStudio软件设计动态物料输送链、动态快换工具和动态真空吸盘3个Smart组件,分别用于模拟机器人搬运码垛平台的物料运动、吸取/释放物料和装载/卸载吸盘,并虚拟仿真机器人搬运码垛的工作过程。

仿真结果表明:该虚拟仿真平台可以准确地模拟机器人搬运码垛平台的动态效果,顺利地完成预定的工作程序,达到与真实平台相同的搬运码垛效果。

【总页数】6页(P27-32)
【作者】邓华军;段月红;卢培文
【作者单位】赣州职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP249
【相关文献】
1.基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计
2.基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计研究
3.基于RobotStudio的搬运码垛工作站仿真设计
4.基于RobotStudio的工业机器人虚拟仿真实验平台设计及实现
5.基于RobotStudio的码垛机器人工作站仿真设计
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机床与液压MACHINE TOOL & HYDRAULICS 2019年11月第47卷第21期Nov. 2019Vol. 47 No. 21DOI ： 10.3969/j. issn. 1001-3881.2019. 21. 007本文引用格式：孙立新，高菲菲,王传龙，等.基于RobotStudio 的机器人分拣工作站仿真设计[J].机床与液压,2019,47( 21):29-33.SUN Lixin , GAO Feifei , WANG Chuanlong , et al.Simulation Design of Robot Sorting Workstation based on RobotStudio[J].Machine Tool & Hydraulics,2019,47(21) ：29-33.基于RobotStudio 的机器人分拣工作站仿真设计孙立新，高菲菲，王传龙，杨兴宇(河北工业大学机械工程学院，天津300400)摘要：以工业机器人分拣工作站为研究对象，针对其轨迹规划和自动化生产协调难度大的问题，提出ABB 机器人仿真 软件RobotStudio 应用于工业机器人自动分拣工作站中。

进行三维实体建模并构建布局，运用ABB 的Virtual Controller 技术， 导入到RobotStudio,搭建了自动分拣工作站的三维实体模型及整体布局。

对手爪气缸Smart 组件进行了子组件的添加及属 性设置，创建了机器人I/O 信号及连接方式，通过时间管理器仿真气缸的不同姿态动作，设定了机器人和手爪气缸之间的 工作站逻辑关系，完成了机器人工作站的离线编程和仿真。

为机器人分拣工作站的设计与制造提供了技术参考和可行性依 据，可降低生产线设计及调试成本，并可用于指导现场生产。

关键词：RobotStudio;事件管理器；Smart 组件；离线编程中图分类号：TP391Simulation Design of Robot Sorting Workstation Based on RobotStudioSUN Lixin , GAO Feifei , WANG Chuanlong , YANG Xingyu(School of Mechanical Engineering , Hebei University of Technology , Tianjin 300400, China)Abstract : Taking the industrial robot sorting workstation as the research object , aiming at the difficulty of its trajectory planning and automatic production coordination , the application of ABB Robot Simulation software RobotStudio in the industrial robot automatic sorting workstation is proposed. The Three Dimensional ( 3D) entity model and layout were built. The virtual controller technology of ABB was used to import it into RobotStudio , and the 3D entity model and overall layout of the automatic sorting workstation were built. Smart component of hand claw cylinder was added of sub-components and set of attributes to create robot I/O signal and connection mode , to simulate different gesture actions of cylinder through time manager , and to set logical relationship between robot and hand claw cylinder. Off-line programming and Simulation of machine manual workstation were completed. It can provide technical reference and feasibility basis for the design and manufacture of robot sorting workstation , reduce the cost of production line design and debug ­ging, and guide the field production.Keyword : RobotStudio ； Event manager ； Smart component ； Off-line programming0前言工业机器人的应用可以提高工业生产自动化水 平，突破技术和成本限制⑴。

用robotstudio设计视觉码垛机器人目标识别与抓
取设计
1. 首先，在robotstudio中创建一个新项目并添加要使用的机器人模型。

2. 将相机或传感器添加到机器人中，以便机器人可以检测和识别工件。

3. 在robotstudio中创建一个新任务，并将其命名为“视觉码垛机器人目标识别与抓取”。

4. 在该任务的工具栏中，选择“Vision”选项卡，并添加要使用的视觉软件和相机。

5. 在“Vision”选项卡中，通过设置参数配置视觉软件和相机，如使用的图像分辨率，触发方式等。

6. 根据需要创建一个新的程序，用于控制机器人在工作空间中的移动和抓取操作。

7. 在程序中使用视觉软件来检测和识别工件。

这可以通过添加程序模块来完成，该模块使用基于视觉的函数和命令。

8. 根据工件的位置，使用机器人控制程序来移动机器人，并将其手臂放置在正
确的位置。

9. 然后使用机器人控制程序来进行抓取操作，将工件放置在指定位置。

10. 调试和测试机器人操作并在需要的情况下进行修改。

完成后保存程序并将其上传到机器人控制器中。

基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计郝建豹;许焕彬;林炯南【摘要】介绍一种利用SolidWorks和RobotStudio构建机器人码垛工作站的虚拟仿真方案.首先,利用SolidWorks设计传送带等工作站的三维仿真模型,分析构建码垛工作站的基本流程;其次,创建仿真运行I/O信号和动态Smart组件;最后,离线编制了机器人码垛仿真程序.仿真结果表明,该虚拟码垛工作站可实现码垛作业.【期刊名称】《自动化与信息工程》【年(卷),期】2017(038)002【总页数】4页(P26-29)【关键词】SolidWorks;RobotStudio;码垛工作站;虚拟仿真【作者】郝建豹;许焕彬;林炯南【作者单位】广东交通职业技术学院机电工程系;广东交通职业技术学院机电工程系;广东交通职业技术学院机电工程系【正文语种】中文工业机器人作为现代工业的三大支柱之一，广泛应用于食品、化工、医药包装等行业。

码垛机器人作为包装线的后续设备，将包装袋按照预定的编组方式、逐个逐层码放在托盘或箱体内，能极大地提高生产能力和转运能力。

随着物流自动化技术领域的扩大，码垛机器人应用场合也逐渐在扩大[1]。

当前，应用于生产的机器人系统大多采用示教再现编程方式，而示教再现编程在实际生产应用中存在精度靠目测、效率低等问题[2-4]。

为提高编程效率，使编程者远离危险的工作环境，改善编程环境，可采用机器人虚拟离线编程[5]。

其基本思想是利用离线仿真技术，构造虚拟机器人及其工作环境；在虚拟模型中引入机器人和场景，同时操作者能够操纵机器人在场景中移动，可以选择不同的观察角度，从不同的侧面观察机器人的运动情况；可以在计算机屏幕上引导虚拟机器人末端执行器运动，进行虚拟在线示教，产生机器人作业轨迹，由此生成机器人语言程序，将编辑好的程序保存在PC机上，并传送给机器人控制器。

本文以六自由度关节型机器人IRB120为研究对象，运用SolidWorks软件建立码垛工作站的三维实体模型，导入RobotStudio中，并进行仿真，为机器人编程和调试提供安全灵活的环境，提高编程效率，指导现场生产，在一定程度上提高了现场操作人员的安全性，减轻了现场调试的工作量。

2020年第06期基于R o b o D K 的工业机器人搬运工作站仿真设计李 慧山西工程职业学院,山西太原,030009摘 要 随着工业机器人研究的不断深入和机器人技术的不断发展,其仿真系统作为机器人设计和研究过程中安全可靠㊁灵活方便的工具,发挥着越来越重要的作用㊂利用仿真软件R o b o D K 对工业机器人的搬运应用进行仿真,通过设计P r o g r a m 程序和P yt h o n 程序实现了多功能工业机器人实训系统简单搬运的仿真过程,优化了工作流程和工业机器人等设备的工作状态㊂关键词 工业机器人;R o b o D K ;搬运;仿真中图分类号 T P 242.2D O I 10.19769/j .z d h y.2020.06.0280引言20世纪70年代之后,随着计算机技术㊁控制理论技术㊁视觉技术以及人工智能的快速发展,机器人技术也进入了高速发展的新阶段,成为多门学科汇集而成的高新技术[1-2]㊂一定程度上来讲,机器人应用水平的高低反映了一个国家工业自动化水平的高低[3],而工业机器人行业已经成为未来工业发展的核心领域[4]㊂就目前的机器人发展情况来看,国外在早前就已经开始研发工业机器人,尤其是工业机器人模拟仿真技术研发起步明显较早[5],同时各国已经陆续研发了不同类型的离线编程仿真软件,其中主要的有瑞典A B B 公司的R o b o t S t u d i o 软件㊁日本F A N U C 的R O B O G U I D E ㊁西门子的R O B C A D 等[6]㊂这些软件的开发和应用也为工业机器人的柔性生产线仿真设计提出了新型的㊁可靠的解决思路[7]㊂与此同时,近年来我国科学技术迅猛发展,工业机器人在我国制造行业中的应用领域越来越广泛,越来越多的科研人员和研发工作者都加入工业机器人的相关研究当中,因此我国在工业机器人这方面的技术也得到了显著的提升㊂但是从我国当前的整体研究水平来看,我国的机器人生产线设计㊁改造㊁检修㊁监控以及产品的制造控制等方面的技术还存在着较大的缺陷和滞后现象,严重地阻碍了我国工业机器人技术的前进与发展[8]㊂因此,在虚拟的计算机环境中对工业生产环境中的各部件以及生产过程进行相当程度的仿真,能最大限度地对仿真软件中的工作站进行虚拟的仿真测试,而且还能够优化生产过程,此技术大大地降低了工业设备的投资风险[9]㊂R o b o D K 仿真软件相比其他离线仿真软件(例如R o -b o t S t u d i o ),其具有诸多优势,不仅可支持A B B ㊁K U K A ㊁F A N U C ㊁安川㊁柯马㊁汇博㊁埃伏特等多种品牌机器人的离线仿真,而且仿真功能全面,为用户生成离线程序㊁体验机器人的功能实现过程提供了一个更加安全有效的工具和保障㊂在实际工业机器人工作站安装之前,在仿真软件中对真实的机器人工作站进行离线编程,能够更好地调试实现工业机器人搬运应用中的各项功能[10]㊂以下将利用图解的形式,创建简单的搬运工作站,实现搬运工作站的功能㊂主要内容包含R o b o D K 仿真软件的基础操作㊁工作站建模㊁仿真程序编程㊁离线程序㊂1多功能工业机器人实训系统多功能工业机器人实训系统包含了多个搬运功能模块,以下采用搬运模块一建立简单搬运仿真工作站㊂该搬运工作站完成的工作任务是利用I R B 120机器人将搬运模块一中的工件从盒子中取出,放置到指定位置,如图1所示㊂图1 工业机器人简单搬运应用2模型导入及布局在创建仿真工作站之初,首先应该将搬运工作站所需要的三维模型全部导入㊂该简单搬运工作站需要导入的模型包括工作台w o r k s t a t i o n ㊁机器人㊁工具㊁红色工件㊁蓝色工件以及黄色工件模型㊂模型坐标值如表1所示,导入后的模型整体布局如图2所示㊂67收稿日期:2020-04-08基金项目:山西省科技厅重点研发计划基金项目(N o .201803D 121073)㊂作者简介:李慧(1992 ),女,山西阳泉人,硕士,助教,研究方向为工业机器人控制与操作技术㊁电子信息技术㊂2020年第06期 表1 模型坐标值对象名坐标值w o r k s t a t i o n [0,0,0,0,0,0]机器人坐标系[0,0,0,0,0,0]工具坐标系(T C P )[0,0,250,0,0,0]工件r e d [-230,353,80,90,0,0]工件b l u e [-199,353,80,90,0,0]工件y e l l o w[-243,326,80,90,0,0]图2 模型整体布局3P r o gr a m 仿真程序该仿真工作站需要添加的程序指令包括:设置工具坐标系指令,设置工件坐标系指令,设置机器人速度指令㊁运动指令㊁暂停指令㊁抓取和放置指令,设置信号指令㊁等待指令㊂以下仅示范搬运红色工件的程序指令添加步骤,蓝色工件和黄色工件的仿真程序指令与红色工件基本相同㊂3.1创建抓取和放置目标点表2 目标点坐标值目标点名目标点坐标值p R e d P i c k A p p [-230,353,145,-90,0,180]pR e d P i c k [-230,353,95,-90,0,180]p R e d P u t A p p [-233,413,125,-90,0,180]pR e d P u t [-233,413,35,-90,0,180]p B l u e P i c k A p p [-199,353,145,-90,0,180]pB l u e P i c k [-199,353,95,-90,0,80]p B l u e P u t A p p [-185,413,125,-90,0,180]pB l u e P u t [-185,413,35,-90,0,180]p Y e l l o w P i c k A p p [-213,326,145,-90,0,180]pY e l l o w P i c k [-213,326,95,-90,0,180]p Y e l l o w P u t A p p [-112,413,125,-90,0,180]p Y e l l o w P u t [-112,413,35,-90,0,180]jH o m e [0,0,0,0,90,0]吸盘工具抓取和放置工件时都是垂直于工件运动的,为贴近实际生产情况,在仿真过程中需要添加预抓取点和预放置点,也就是在机器人抓取和放置之前需要在目标点上方安全处设立预备点㊂也就是说,三个工件的抓取和放置需要创建12个目标点,以及1个机器人初始姿态目标点,共13个目标点,目标点坐标值如表2所示(p 开头为笛卡尔坐标型目标点,j 开头为关节型目标点)㊂注意:坐标值上方的下拉菜单可选择不同机器人的坐标表示方法,一般坐标表示方法后面三项分别为对象相对于工作站坐标系x y z 轴旋转的角度;上述坐标值选择适用于 K U K A /N a c h i /A B B 机器人的坐标表示方法,区别在于后面三项是分别表示对象围绕自身的z y x 轴旋转的角度,如图3所示㊂图3 创建目标点3.2添加程序指令P r o g r a m 程序需要添加的指令包括:设置工具㊁机器人速度㊁工件坐标系㊁初始化工件位置以及机器人移动指令㊂操作步骤如下:(1)创建P r o gr a m 程序,按 F 2 或鼠标右键改名为h a n d l i n g ㊂(2)添加设置工具指令 S e t T o o l F r a m e i n s t r u c t i o n,关联至 G r i p pe r ,如图4所示㊂图4 设置工具(3)添加设置速度指令 S e t S pe e d I n s t r u c t i o n ,并设置机器人运动速度为100mm /s,如图5所示㊂图5 设置工件初始位置(4)工件位置初始化:首先要设置工件的初始位置,772020年第06期即将红色工件置于初始位置,然后在程序中添加工件初始位置指令,即 S i m u l a t i o n E v e n t I n s t r u c t i o n ,选择 S e to b je c t p o s i t i o n (r e l a t i v e ) ,选择红色r e d 工件,初始化工作便于在仿真过程中随时调用该条指令使工件返回初始位置,如图5㊂(5)右键点击 06 s t a t i o n p a r a m e t e r s,添加工作站参数 S i m u l a t i o n S t a r t,参数值设为1,如图6所示㊂图6 添加工作站参数(6)添加等待信号指令 S e t o r W a i t I /O I n s t r u c -t i o n w a i t f o r d i g i t a l i n pu t , I /O N a m e :S i m u l a t i o n -S t a r t , I /O V a l u e :1,即信号输入为1时仿真工作站开始进行搬运工作㊂(7)添加 M o v e J o i n t I n s t r u c t i o n 指令,关联至 jH o m e ,确保机器人能够返回初始位置,自动添加 S e t R e f e r e n c e F r a m e I n s t r u c t i o n ,关联至 A B B I R B 120-3/0.6B a s e ;添加机器人移动语句时要注意:R o b o D K 会默认新建一个目标点,这就带来一个问题,每次调用移动语句都会创建一个目标点㊂操作人员可以有两种处理方式:一是使用预先定义好的目标点,然后将生成的新目标点删除;二是修改调用移动语句生成的新目标点,使之成为想要的目标点㊂这两种方法都可以达到同样的目的,通常采用预先定义好目标点,然后在移动语句中调用该目标点㊂(8)抓取动作:添加 M o v e J o i n t I n s t r u c t i o n ,关联至 p R e d p i c k A p p ;添加 M o v e L i n e a r I n s t r u c t i o n ,关联至 p R e d pi c k ,如图7所示㊂图7 实现抓取动作(9)添加 S i m u l a t i o n E v e n t I n s t r u c t i o n A t t a c ho b j e c t ㊂(10)添加 P r o g r a m C a l l I n s t r u c t i o n I n s e r t c o d e ,输入 S e t D 652_10_D 02; ,表示设置I O 信号D 652_10_D 02 为 O N ,电磁阀工作,工具抓取工件㊂(11)添加 P a u s e I n s t r u c t i o n ,暂停时间为1000m s㊂(12)添加 M o v e L i n e a r I n s t r u c t i o n ,关联至 pR e d -p i c k A p p㊂(13)放置动作:添加 M o v e J o i n t I n s t r u c t i o n,关联至 p R e d p u t A p p;添加 M o v e L i n e a r I n s t r u c t i o n ,关联至 p R e d pu t ,如图8所示㊂图8 实现放置动作(14)添加 S i m u l a t i o n E v e n t I n s t r u c t i o n D e t a c ho b j e c t ㊂(15)添加 P r o gr a m C a l l I n s t r u c t i o n I n s e r t c o d e ,输入 R e s e t D 652_10_D 02; ,表示设置I O 信号D 652_10_D 02 为 O f f,电磁阀停止工作,工具放置工件㊂(16)添加 P a u s e I n s t r u c t i o n ,暂停时间为1000m s;添加 M o v e L i n e a r I n s t r u c t i o n ,关联至 p R e d p u t A p p;添加 M o v e J o i n t I n s t r u c t i o n ,关联至 jH o m e ,如图9所示㊂图9 机器人返回原点至此,P r o gr a m 程序已经设置完成,然后双击程序即可搬运红色工件㊂4P yt h o n 仿真程序基于P yt h o n 的R o b o D K A P I 能够创造机器人和机构的仿真模型,也能为机器人生成特定品牌的项目㊂R o -b o D K 支持基于P yt h o n A P I 的机器人离线仿真,即R o -b o D K 扩展P y t h o n A P I 提供很多接口函数,通过这些接口函数可以实现更为复杂的机器人应用仿真㊂也就是说,除上述通过添加指令的方式构建P r o g r a m 程序实现搬运功能,还可以利用P y t h o n 语言编写程序代码,简化设计思路㊂具体如下:f r o m r o b o l i n k i m po r t * #A P I t o c o mm u n i c a t e w i t h R o b o D Kf r o m r o b o d k i m p o r t * #b a s i c m a t r i x o pe r a t i o n s R D K =R o b o l i n k () #定义R o b o l i n k 的类对象#定义工作站中的对象87i W o r k s t a t i o n=R D K.I t e m('06',I T E M_T Y P E_ S T A T I O N) #定义整个工作站i R o b o t=R D K.I t e m('A B B I R B120-3/0.6',I T E M_ T Y P E_R O B O T) #定义机器人i T o o l=R D K.I t e m('G r i p p e r',I T E M_T Y P E_ T O O L) #定义工具i F r a m e=R D K.I t e m('A B B I R B120-3/0.6B a s e',I-T E M_T Y P E_F R AM E) #定义工件坐标系i R e d P a r t=R D K.I t e m('r e d',I T E M_T Y P E_O B-J E C T) #定义工件#定义机器人目标点j H o m e=R D K.I t e m('j H o m e',I T E M_T Y P E_T A R-G E T) #定义机器人初始目标点p R e d P i c k A p p=R D K.I t e m('p R e d P i c k A p p',I T E M_ T Y P E_T A R G E T) #定义预抓取目标点p R e d P i c k=R D K.I t e m('p R e d P i c k',I T E M_T Y P E_ T A R G E T) #定义抓取点p R e d P u t A p p=R D K.I t e m('p R e d P u t A p p',I T E M_ T Y P E_T A R G E T) #定义预放置目标点p R e d P u t=R D K.I t e m('p R e d P u t',I T E M_T Y P E_ T A R G E T) #定义放置点#初始化工件位置d e f r P a r t I n i t():i R e d P a r t.s e t P a r e n t(i W o r k s t a t i o n)i R e d P a r t.s e t P o s e(t r a n s l(-230,357,80)*r o t x (p i/2))#设置机器人工具坐标系和速度###################### ##主程序################### ##i R o b o t.s e t P o s e T o o l(i T o o l) #设置工具i R o b o t.s e t S p e e d(30,1000,20,40)#设置机器人的速度#机器人抓取和放置工件程序i R o b o t.s e t P o s e F r a m e(i F r a m e)#设置工件坐标系r P a r t I n i t() #调用自定义函数i R o b o t.M o v e J(j H o m e) #机器人移动到初始位置i R o b o t.M o v e J(p R e d P i c k A p p) #机器人移动到红色工件预抓取位置i R o b o t.M o v e L(p R e d P i c k)#机器人移动到红色工件抓取位置i T o o l.A t t a c h C l o s e s t() #抓取工件i R o b o t.M o v e L(p R e d P i c k A p p) #机器人移动到红色工件预抓取位置i R o b o t.M o v e J(p R e d P u t A p p)#机器人移动到红色工件预放置位置i R o b o t.M o v e L(p R e d P i c k)#机器人移动到红色工件放置位置i T o o l.D e t a c h A l l(i F r a m e) #放置工件i R o b o t.M o v e L(p R e d P u t A p p) #机器人移动到红色工件预放置位置i R o b o t.M o v e J(j H o m e) #机器人移动到初始位置编程时通常需要先将机器人的工具和工件坐标系设定好,一旦工具和工件坐标系确定好了,之后的程序目标点都将采用此工具和工件坐标系(关节坐标类型的目标点除外)㊂5结语在科技高速发展的今天,工业机器人在工业制造中起到的作用越来越重大,而且未来也将继续推动我国工业化的进程[1]㊂虽然我国现有研发的机器人设备已经有一些编程软件,但是这些软件基本上都是应用于工业机器人的现场编程调试,在离线编程等方面的研究并不深入㊂本文在R o b o D K软件中分别应用P r o g r a m程序和P y t h o n程序实现了多功能工业机器人实训系统简单搬运的仿真应用㊂相对现有的仿真软件而言,R o b o D K仿真软件扩展性强,仿真功能全面,关键是适配市场上多种品牌的机器人离线仿真,此外还可以进行二次开发,能够为机器人仿真和生产过程集成提供强有力的帮助㊂参考文献[1]李健.多自由度机器人的设计与研究[D].合肥:中国科学技术大学,2009.[2]黄晨华,张铁,谢存禧.工业机器人位姿误差建模与仿真[J].华南理工大学学报(自然科学版),2009,37(8): 65-70.[3]孙英飞,罗爱华.我国工业机器人发展研究[J].科学技术与工程,2012,12(12):2912-2918.[4]H o l u b e k R,D e l g a d o S o b r i n o D R,K ošt'ál P,e t a l.O f f-l i n e p r o g r a mm i n g o f a n A B B r o b o t u s i n g i m p o r t e d C A D m o d e l s i n t h e R o b o t S t u d i o s o f t w a r e e n v i r o n m e n t[C]// A p p l i e d M e c h a n i c s a n d M a t e r i a l s.T r a n s T e c h P u b l i c a-t i o n s,2014,693:62-67.[5]衣勇,宋雪萍.机器人仿真研究的现状与发展趋势[J].机械工程师,2009(7):63-65.[6]毛暖思.基于R o b o t S t u d i o的工业机器人柔性制造生产线的仿真设计[J].电子测试,2019(2):5-8.[7]陈伟华.工业机器人笛卡尔空间轨迹规划的研究[D].广州:华南理工大学,2010.[8]王智兴,樊文欣,张保成,等.基于M a t l a b的工业机器人运动学分析与仿真[J].机电工程,2012,29(1):33-37.[9]罗杰.码垛搬运机器人的设计与仿真分析[D].西安:长安大学,2018.[10]白蕾,侯伟,张小洁.基于R o b o t S t u d i o的机器人搬运工作站设计与仿真[J].国外电子测量技术,2018,37(6): 114-118.[11]陈廷艳,彭一航,许二娟,等.仿真软件在工业机器人示教及再现教学中的应用研究[J].轻工科技,2018,34(6): 74-75.972020年第06期。