《工業(yè)機(jī)器人仿真設(shè)計(jì)（FANUC）》 課件 項(xiàng)目5、6　用 ROBOGUIDE 軟件實(shí)現(xiàn)抓取和擺放工件、在 ROBOGUIDE 軟件中運(yùn)用 2D 視覺進(jìn)行位置補(bǔ)償

項(xiàng)目五

用ROBOGUIDE軟件實(shí)現(xiàn)抓取和擺放工件1011.?能敘述運(yùn)用ROBOGUIDE軟件設(shè)置抓取和擺放工件工作環(huán)境的方法。2.?能敘述運(yùn)用ROBOGUIDE軟件創(chuàng)建抓取和擺放工件仿真程序的方法。3.?能運(yùn)用ROBOGUIDE軟件實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人抓取和擺放工件的編程及調(diào)試仿真。學(xué)習(xí)目標(biāo)102下圖所示是一個(gè)工業(yè)機(jī)器人抓取和擺放工件的工作單元。本任務(wù)的目標(biāo)是運(yùn)用ROBOGUIDE軟件實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人抓取和擺放工件，工作單元需要包含以下部分：1.?一個(gè)帶有工具的R-2000iC/165F工業(yè)機(jī)器人。2.?兩個(gè)放置工件的矩形夾具。3.?工業(yè)機(jī)器人抓取工件從一個(gè)夾具到另一個(gè)夾具的仿真程序。工作任務(wù)103104工業(yè)機(jī)器人抓取和擺放工件的工作單元105相關(guān)知識一、設(shè)置抓取和擺放工件工作環(huán)境1.?設(shè)置工業(yè)機(jī)器人屬性（1）在目錄樹中雙擊目標(biāo)工業(yè)機(jī)器人，如圖所示。目錄樹中的工業(yè)機(jī)器人106（2）彈出屬性設(shè)置對話框后，勾選“固定位置”復(fù)選框，如圖所示，確保工業(yè)機(jī)器人底座不會被移動(dòng)。鎖定后的工業(yè)機(jī)器人的機(jī)座坐標(biāo)系由綠色變成紅色，如圖所示。勾選“固定位置”復(fù)選框機(jī)座坐標(biāo)系1072.?添加手爪并設(shè)置TCP（1）添加手爪1）在目錄樹中雙擊目標(biāo)工業(yè)機(jī)器人文件夾下的“工具”，之后雙擊UT：1，彈出如圖所示的選擇工具對話框。選擇工具對話框108工具出現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人手部末端2）單擊“確定”→“應(yīng)用”，工具出現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人手部末端，如圖所示。此時(shí)工具沒有出現(xiàn)在正確的位置，需要修改工具的位置數(shù)據(jù)。109工具的正確安裝狀態(tài)3）在選擇工具對話框的“常規(guī)”選項(xiàng)卡下設(shè)置W=270?deg，工具即可正確安裝在工業(yè)機(jī)器人法蘭盤上，如圖所示。110勾選“編輯工具坐標(biāo)系”復(fù)選框（2）設(shè)置TCP在選擇工具對話框的“工具坐標(biāo)”選項(xiàng)卡下，勾選“編輯工具坐標(biāo)系”復(fù)選框，設(shè)置TCP位置，如圖所示。111夾具的位置和尺寸參數(shù)3.?添加抓取和擺放的物體（1）在目錄樹中添加兩個(gè)長方體夾具，分別將兩個(gè)長方體夾具放置于適當(dāng)位置，兩個(gè)長方體夾具的位置和尺寸參數(shù)如圖所示。（2）在目錄樹中添加一個(gè)長方體工件，設(shè)置工件的比例參數(shù)為：X=150?mm、Y=150?mm、Z=200?mm，單擊“應(yīng)用”確認(rèn)。112選擇“搬運(yùn)-夾緊”4.?設(shè)置工件在工具上的位置和方向仿真時(shí)，經(jīng)常需要模擬焊槍或手爪的打開和閉合，若要實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，必須先準(zhǔn)備兩個(gè)相同的焊槍或手爪，并將其中一個(gè)調(diào)整為閉合狀態(tài)，另一個(gè)調(diào)整為打開狀態(tài)。（1）雙擊UT：1，彈出選擇工具對話框，單擊“仿真”選項(xiàng)卡，在“功能”下拉列表中選擇“搬運(yùn)-夾緊”，如圖所示。113選擇“36005f-200-4”（2）單擊“動(dòng)作時(shí)的CAD文件”右側(cè)的

按鈕，選擇關(guān)閉狀態(tài)的工具模型“36005f-200-4”，如圖所示。114（3）單擊“確定”→“應(yīng)用”，工具將加載到工業(yè)機(jī)器人上，即可通過單擊“手爪開”和“手爪關(guān)”模擬工具的打開和閉合。（4）單擊“工件”選項(xiàng)卡，勾選“Part1”復(fù)選框，單擊“應(yīng)用”確認(rèn)。勾選“編輯工件偏移”復(fù)選框，設(shè)置Part1在工具上的位置、方向。1155.設(shè)置工件在夾具上的位置和方向（1）雙擊目錄樹中的Fixture1，單擊“工件”選項(xiàng)卡，勾選“Part1”復(fù)選框，單擊“應(yīng)用”確認(rèn)。勾選“編輯工件偏移”復(fù)選框，設(shè)置工件在夾具上的位置和方向。設(shè)置方法如下：1）方法一。使用鼠標(biāo)直接拖動(dòng)畫面中Part1上的坐標(biāo)系，調(diào)整至合適位置，單擊“應(yīng)用”確認(rèn)。2）方法二。直接輸入偏移數(shù)據(jù)。（2）單擊“仿真”選項(xiàng)卡下的“Part1”，勾選“允許抓取工件”和“允許放置工件”復(fù)選框（默認(rèn)勾選），說明這個(gè)夾具上的工件可以被抓取和放置。（3）對Fixture2重復(fù)以上操作。116二、創(chuàng)建仿真程序1.?打開虛擬示教器，單擊“POSN”鍵，選中“各軸”單選按鈕，將J5設(shè)置為?-90?deg，使工具垂直于工件。2.?右擊目錄樹中的“程序”，單擊“創(chuàng)建仿真程序”，如圖所示。3.?在彈出的?“創(chuàng)建程序”對話框中輸入程序名稱，如圖所示。創(chuàng)建仿真程序輸入程序名稱1174.?單擊“確定”后，彈出如圖所示的“編輯仿真程序”界面，可以進(jìn)行程序編輯?！熬庉嫹抡娉绦颉苯缑?18“編輯仿真程序”界面中各常用按鈕的功能如下：（1）記錄：生成動(dòng)作指令。（2）位置修正：修正位置。（3）MoveTo：移動(dòng)至已記錄的位置點(diǎn)。（4）前進(jìn)：順序執(zhí)行指令。（5）后退：逆序執(zhí)行指令。（6）指令：插入控制指令。1195.?運(yùn)行仿真程序，執(zhí)行效果如圖所示。程序執(zhí)行效果項(xiàng)目六

在ROBOGUIDE軟件中運(yùn)用2D視覺進(jìn)行位置補(bǔ)償1201.?能運(yùn)用ROBOGUIDE軟件建立視覺工作單元。2.?能運(yùn)用ROBOGUIDE軟件進(jìn)行2D視覺位置補(bǔ)償。學(xué)習(xí)目標(biāo)121本任務(wù)的主要目標(biāo)是運(yùn)用ROBOGUIDE軟件完成工業(yè)機(jī)器人視覺工作單元的創(chuàng)建并進(jìn)行2D視覺位置補(bǔ)償。工作任務(wù)122123相關(guān)知識視覺工作單元的創(chuàng)建及2D視覺位置補(bǔ)償1.?在?ROBOGUIDE?軟件中新建工業(yè)機(jī)器人工作單元，單擊“6.?Group?1機(jī)器人型號”，選擇合適的機(jī)器人型號，如LR?Mate?200iD，如圖所示。選擇合適的機(jī)器人型號1242.?一直單擊“下一步”到“8.?機(jī)器人選項(xiàng)”，在“按定單編號排序”框中搜索“685”，勾選“iRVision?2D?Pkg（R685）”復(fù)選框，如圖所示。勾選“iRVision?2D?Pkg（R685）”復(fù)選框1253.?在搜索框中繼續(xù)輸入“873”進(jìn)行搜索，勾選“Vision?support?tools（J873）”復(fù)選框，如圖所示。勾選“Vision?support?tools（J873）”復(fù)選框1264.?單擊“語言”選項(xiàng)卡，進(jìn)行語言設(shè)置，選中“簡體中文詞典”單選按鈕，勾選“選項(xiàng)詞典（簡體中文）”復(fù)選框，如圖所示。單擊“下一步”，直至完成工業(yè)機(jī)器人工作單元的創(chuàng)建。設(shè)置語言1275.?在目錄樹中右擊“Vision”，在彈出的快捷菜單中單擊“Vision仿真有效”，如圖所示，在彈出的對話框中單擊“確定”。單擊“Vision仿真有效”1286.?雙擊目錄樹中的UT：1，在彈出的對話框中單擊“CAD文件”右側(cè)的

?按鈕，如圖所示。單擊?

按鈕1297.?單擊“確定”→“應(yīng)用”，新安裝的工具如圖所示，需對其大小和位置進(jìn)行調(diào)整。新安裝的工具1308.打開示教器，單擊“POSN”鍵，調(diào)整工具方向，使工業(yè)機(jī)器人第5軸處于向下90°的狀態(tài)，如圖所示。調(diào)整工具方向1319.設(shè)置工具坐標(biāo)系。雙擊UT:1，單擊“工具坐標(biāo)”選項(xiàng)卡，勾選“編輯工具坐標(biāo)系”復(fù)選框，按住鼠標(biāo)拖拽工具坐標(biāo)系到吸盤中間位置，單擊“應(yīng)用坐標(biāo)系的位置”，再單擊“應(yīng)用”，如圖所示。設(shè)置工具坐標(biāo)系13210.添加桌子，具體步驟如下：（1）添加一個(gè)夾具，進(jìn)入CAD模型庫，選擇所需桌子“table08”，如圖所示。選擇“table08”133（2）打開桌子屬性設(shè)置對話框，在“常規(guī)”選項(xiàng)卡下設(shè)置位置Y=0mm、位置Z=0mm、位置X=716mm，如圖所示。調(diào)整桌子位置134（3）拖拽坐標(biāo)系，將工業(yè)機(jī)器人放置到桌子臺面上，雙擊工業(yè)機(jī)器人，勾選“固定位置”復(fù)選框，如圖所示，單擊“應(yīng)用”后工業(yè)機(jī)器人底座坐標(biāo)系變?yōu)榧t色。將工業(yè)機(jī)器人放置到桌子上并勾選“固定位置”復(fù)選框13511.?單擊“POSN”鍵，將運(yùn)動(dòng)模式設(shè)置為“各軸”，設(shè)定工業(yè)機(jī)器人J1～J4軸和J6軸角度為0?deg，J5軸角度為-90?deg，如圖所示。12.?新建回原點(diǎn)程序，命名為“YD”，程序如圖所示。設(shè)定工業(yè)機(jī)器人各軸角度回原點(diǎn)程序13613.?添加工件，具體步驟如下：（1）添加一個(gè)工件，進(jìn)入CAD模型庫，選擇“workpiece”中的“work01”工件，如圖所示，單擊“確定”。選擇“work01”137（2）打開工件屬性設(shè)置對話框，單擊

?按鈕，修改工件顏色為黑色，如圖所示。（3）在目錄樹中右擊“工件”，單擊“料架屬性”，彈出“料架”對話框，取消勾選“顯示”復(fù)選框，隱藏工件，如圖所示。修改工件顏色隱藏工件13814.?將工件與工具進(jìn)行關(guān)聯(lián)。雙擊工具，在彈出的對話框中單擊“工件”選項(xiàng)卡，勾選“work01”復(fù)選框，如圖所示，單擊“應(yīng)用”?？晒催x“編輯工件偏移”復(fù)選框并設(shè)置偏移參數(shù)，以修改工件位置。將工件與工具進(jìn)行關(guān)聯(lián)13915.?按“Shift”鍵并單擊“MoveTo”，若無法將工業(yè)機(jī)器人移動(dòng)到工件上，應(yīng)調(diào)整用戶坐標(biāo)系方向，使其與法蘭盤上工具坐標(biāo)系方向相同。工具正確抓取工件14016.?添加相機(jī)。右擊目錄樹中的“傳感器裝置”，單擊“添加視覺傳感器”→“添加2D相機(jī)”→“CAD模型庫”，選擇“SC130EF2?BW”攝像頭，單擊“確定”，如圖所示。添加2D相機(jī)a）進(jìn)入CAD模型庫b）選擇目標(biāo)攝像頭14117.?調(diào)整相機(jī)位置。將相機(jī)調(diào)整到工件上方，雙擊相機(jī)打開屬性設(shè)置對話框，單擊“設(shè)置”選項(xiàng)卡，調(diào)整“焦距”為8?mm（數(shù)字越小，視覺范圍越大），如圖所示，單擊“應(yīng)用”。調(diào)整焦距14218.?將相機(jī)關(guān)聯(lián)到示教器上。在目錄樹中右擊“Vision”，單擊“Vision屬性”，彈出Vision屬性設(shè)置對話框，在“常規(guī)”選項(xiàng)卡下的“裝置”下拉列表中選擇“Senso-rUnit1?Camera1”，單擊“應(yīng)用”確認(rèn)，如圖6-26所示。關(guān)聯(lián)相機(jī)到示教器上14319.?在示教器中編程。打開示教器，單擊“MENU”鍵→“8?iRVision”→“1?示教和試驗(yàn)”，如圖所示。選擇“1?示教和試驗(yàn)”選項(xiàng)14420.?進(jìn)行相機(jī)設(shè)置。單擊示教器上的“請點(diǎn)擊此處”鏈接，彈出如圖所示對話框，單擊“允許”。單擊“新建”，在新建相機(jī)類型中選擇“2D?Camera”，名稱設(shè)定為“camera1”，設(shè)定完畢后單擊“確定”。雙擊camera1，進(jìn)入相機(jī)設(shè)置界面，在相機(jī)設(shè)置界面中，將相機(jī)類型選擇為“SC130EF2”，將“機(jī)器人抓取相機(jī)”設(shè)置為“否”，將“相機(jī)校準(zhǔn)”設(shè)置為標(biāo)定板校準(zhǔn)，單擊“保存”→“結(jié)束編輯”。選擇對話框14521.?添加點(diǎn)陣板，具體步驟如下：（1）添加一個(gè)夾具，進(jìn)入CAD模型庫，選擇“vision_dot_pattern_calibration”中的第二塊點(diǎn)陣版，如圖所示。（2）將點(diǎn)陣板移動(dòng)到視野中央的工件上方，建立點(diǎn)陣板工件坐標(biāo)系。選擇點(diǎn)陣板14622.?通過示教器打開視覺設(shè)置界面，單擊新建的相機(jī)SC130EF2，進(jìn)入相機(jī)設(shè)置界面后，單擊“校準(zhǔn)”圖標(biāo)，如圖所示。單擊“校準(zhǔn)”圖標(biāo)14723.?對模型進(jìn)行拍照，具體步驟如下：（1）單擊示教器中的“MENU”鍵→“8?iRVision”→“1?示教和試驗(yàn)”，進(jìn)入視覺瀏覽器設(shè)定界面。單擊“新建”，在彈出的“創(chuàng)建新的視覺數(shù)據(jù)”對話框中將“類型”設(shè)定為“2-D?Single-View?Vision?Process”，名稱設(shè)定為“box”，如圖所示?！皠?chuàng)建新的視覺數(shù)據(jù)”對話框148（2）雙擊box，進(jìn)入視覺處理程序，設(shè)置相機(jī)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和補(bǔ)正用坐標(biāo)系，如圖所示。（3）單擊“GPM?Locator?Tool?1”→“拍照”→“模型示教”。設(shè)置相機(jī)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和補(bǔ)正用坐標(biāo)系149（4）如果識別不清晰，可單擊菜單中“遮蔽”選項(xiàng)對應(yīng)的“編輯”，使用工具筆將工件多余內(nèi)容清除，如圖所示。（5）回到根目錄下，單擊“2-D?Single-View?Vision?Process”→“拍照檢出”，輸入檢測高度可以識別得更加準(zhǔn)確。位置檢測完成后，單擊“設(shè)定”，設(shè)定當(dāng)前位置為基準(zhǔn)位置，保存后退出編輯。清除工件多余內(nèi)容15024.?建立視覺抓取程序TEST000，具體步驟如下：（1）雙擊桌子，單擊“工件”選項(xiàng)卡→“添加”，工件的配置如圖所示。放置工件work01[2]不需要勾選“開始執(zhí)行時(shí)顯示”復(fù)選框?，而抓取工件work01[1]?需要勾選“開始執(zhí)行時(shí)顯示”復(fù)選框?。單擊“MoveTo”，驗(yàn)證工業(yè)機(jī)器人是否可以到達(dá)，如無法到達(dá)則需要重新調(diào)整工件位置。