《工業(yè)機(jī)器人離線仿真》課件-1 搬運(yùn)仿真工作站

搬運(yùn)仿真工作站工業(yè)機(jī)器人離線仿真01仿真邏輯設(shè)計(jì)02程序編寫03Smart組件運(yùn)用04仿真調(diào)試學(xué)習(xí)內(nèi)容仿真邏輯設(shè)計(jì)1學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)1.smart子組件的運(yùn)用1.搬運(yùn)任務(wù)的規(guī)劃及編程實(shí)現(xiàn)2.基本指令運(yùn)用解壓工作站壓縮包為了實(shí)現(xiàn)仿真功能，設(shè)計(jì)仿真邏輯，可以創(chuàng)建3個(gè)smart組件產(chǎn)生工件傳送并停止smart用來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生工件并傳送至線尾，工件夾取放置smart組件用來實(shí)現(xiàn)吸取工件和放置工件。工件傳送消失smart組件用來實(shí)現(xiàn)工件傳送至線尾消失。配置機(jī)器人I/O信號添加1個(gè)數(shù)字量輸出信號do_gripper，用以控制夾爪的松緊添加1個(gè)數(shù)字量輸入信號di_boxinpos，機(jī)器人接受該信號為1時(shí)，開始動(dòng)作1.在【控制器】選項(xiàng)卡中，展開【配置】選項(xiàng)，點(diǎn)擊I/OSystem配置機(jī)器人I/O信號添加1個(gè)數(shù)字量輸出信號do_gripper，用以控制夾爪的松緊添加1個(gè)數(shù)字量輸入信號di_boxinpos，機(jī)器人接受該信號為1時(shí)，開始動(dòng)作2.右鍵點(diǎn)擊【Signal】，新建信號。彈出對話框中，輸入信號名稱，選擇信號類型及指派信號所屬設(shè)備。配置機(jī)器人I/O信號添加1個(gè)數(shù)字量輸出信號do_gripper，用以控制夾爪的松緊添加1個(gè)數(shù)字量輸入信號di_boxinpos，機(jī)器人接受該信號為1時(shí)，開始動(dòng)作3.完成后，點(diǎn)擊【確定】，提示重啟控制器。在這里可以將所有信號都配置完成后再重啟。在【控制器】選項(xiàng)卡下，展開【重啟】，點(diǎn)擊【重啟動(dòng)（熱啟動(dòng)）】等待重啟完成。程序編寫2使用運(yùn)動(dòng)指令編程基于此次搬運(yùn)任務(wù)，在工作站中，已經(jīng)為大家示教了機(jī)器人的3個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，即抓取點(diǎn)、放置點(diǎn)及安全點(diǎn)。程序編寫如下：PROCmain()MoveJhome,v1000,fine,Tool1\WObj:=wobj0;MoveJoffs(pick,0,0,100),v1000,fine,Tool1\WObj:=wobj0;WaitDIdi_boxinpos,1;MoveLoffs(pick,0,0,0),v800,fine,Tool1\WObj:=wobj0;setdo_gripper;WaitTime0.5;

MoveLoffs(pick,0,0,150),v800,fine,Tool1\WObj:=wobj0;MoveJoffs(put,0,0,150),v800,fine,Tool1\WObj:=wobj0;MoveLoffs(put,0,0,0),v800,fine,Tool1\WObj:=wobj0;Resetdo_gripper;WaitTime0.5;MoveLoffs(put,0,0,150),v800,fine,Tool1\WObj:=wobj0;ENDPROCSmart組件運(yùn)用3smart組件產(chǎn)生工件傳送并停止產(chǎn)生工件傳送并停止smart在【建模】選項(xiàng)卡下，點(diǎn)擊【Smart組件】新建一個(gè)Smart組件。右鍵點(diǎn)擊【重命名】修改名稱為產(chǎn)生工件傳送并停止。產(chǎn)生工件傳送并停止smart在該Smart組件下，可以添加組件實(shí)現(xiàn)豐富的功能。也可以在【設(shè)計(jì)】頁面下完成屬性和信號的連接。產(chǎn)生工件傳送并停止smart為了能夠產(chǎn)生工件，在【動(dòng)作】選項(xiàng)中，添加第一個(gè)子組件【source】，該組件實(shí)現(xiàn)復(fù)制一個(gè)圖形組件。產(chǎn)生工件傳送并停止smart屬性:Source-設(shè)定復(fù)制的對象Copy-已創(chuàng)建的復(fù)制對象Parent-增加拷貝的位置，如果有同樣的父對象為源則無效Position-拷貝的位置Orientation-拷貝的方向Transient-在臨時(shí)仿真過程中對已創(chuàng)建的復(fù)制對象進(jìn)行標(biāo)記。防止發(fā)生內(nèi)存錯(cuò)誤。PhysicsBehavior-規(guī)定副本的物理行為輸入:Execute-當(dāng)輸入為1時(shí)，創(chuàng)建一個(gè)拷貝輸出:Executed-當(dāng)復(fù)制完成，輸出信號為1Source產(chǎn)生工件傳送并停止smart難點(diǎn)：1.在這里選擇需要復(fù)制的對象為“工件產(chǎn)生點(diǎn)”。2.復(fù)制品的位置，需要通過捕捉工件的本地原點(diǎn)。3.可以人為點(diǎn)擊輸入信號【Execute】，查看是否能復(fù)制以及復(fù)制的位置是否正確。產(chǎn)生工件傳送并停止smart在仿真時(shí)，需要通過信號輸入讓source組件不斷產(chǎn)生新工件，這時(shí)候可以在【信號和屬性】選項(xiàng)下，添加【Timer】組件產(chǎn)生工件傳送并停止smart在仿真時(shí)，在指定的距離間隔脈沖輸出一個(gè)數(shù)據(jù)信號屬性:StartTime-第一個(gè)脈沖之前的時(shí)間Interval-脈沖寬度Repeat-指定信號脈沖是重復(fù)還是單次CurrentTime-輸出當(dāng)前時(shí)間輸入:Active-設(shè)定為high(1)時(shí)，激活計(jì)時(shí)器Reset-設(shè)定為high(1)時(shí)，復(fù)位當(dāng)前計(jì)時(shí)輸出:Output-變成high(1)然后變成low(0)在指定的間隔距離Timer產(chǎn)生工件傳送并停止smart難點(diǎn)：1.在這里第一個(gè)脈沖之前的時(shí)間可以設(shè)置為0.1S，如果設(shè)置為0秒，第一個(gè)脈沖會(huì)在設(shè)置的脈沖寬度后才產(chǎn)生。2.點(diǎn)擊【Active】可以人為激活計(jì)時(shí)器，在這里設(shè)置為激活狀態(tài)。添加完成后，點(diǎn)擊設(shè)計(jì)，連接這兩個(gè)smart組件的信號，這樣就實(shí)現(xiàn)了每間隔固定時(shí)間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)制品的仿真效果。產(chǎn)生工件傳送并停止smart完成到這一步后，我們可以仿真調(diào)試看看，是否能不斷的產(chǎn)生新工件。在仿真前，保存仿真狀態(tài)。點(diǎn)擊播放，查看左側(cè)是否有復(fù)制品產(chǎn)生以及位置是否正確。產(chǎn)生工件傳送并停止smart在仿真過程中，需要產(chǎn)生的復(fù)制品沿著傳送帶移動(dòng)。產(chǎn)生的復(fù)制品不斷的在增加，這需要多個(gè)smart組件共同實(shí)現(xiàn)該效果。在【本體】選項(xiàng)下添加【LinearMover】組件，該組件實(shí)現(xiàn)指定對象沿某一方向運(yùn)動(dòng)。在【其他】選項(xiàng)下添加【Queue】組件，該組件可以將多個(gè)對象編成一個(gè)組，進(jìn)行統(tǒng)一的操作。產(chǎn)生工件傳送并停止smart屬性:Object-移動(dòng)的對象Direction-對象移動(dòng)方向Speed-對象移動(dòng)速度Reference-參考的坐標(biāo)系ReferenceObject-參考對象輸入:Execute-設(shè)定為high(1)時(shí)，移動(dòng)對象LinearMover產(chǎn)生工件傳送并停止smartQueue屬性:Back-設(shè)置進(jìn)入隊(duì)列的對象Front-在隊(duì)列的第一個(gè)對象NumberOfObjects-隊(duì)列中對象的數(shù)量輸入:Enqueue-添加后面的對象到隊(duì)列中Dequeue-將隊(duì)列中第一個(gè)對象從隊(duì)列中移除Clear-清空隊(duì)列Delete-刪除隊(duì)列和工作站中第一個(gè)對象DeleteAll-清除隊(duì)列和刪除所有工作站的對象產(chǎn)生工件傳送并停止smart難點(diǎn)：1.LinearMover中移動(dòng)的對象應(yīng)為Queue。不能指定為某一復(fù)制品。原因在于傳送帶上移動(dòng)的對象是不斷變化的。2.LinearMover的輸入信號Execute設(shè)置為1。這樣只要隊(duì)列中有對象，就會(huì)移動(dòng)。不需要額外給輸入信號。3.Queue中不需要做設(shè)置，需要通過屬性連接。添加完成后，點(diǎn)擊設(shè)計(jì)，進(jìn)行相應(yīng)的信號和屬性連接。產(chǎn)生工件傳送并停止smart完成到這一步后，我們可以仿真調(diào)試看看，是否能不斷的產(chǎn)生新工件，并沿著傳送帶移動(dòng)。產(chǎn)生工件傳送并停止smart沿著傳送帶移動(dòng)的對象到達(dá)傳送帶末端后要停止運(yùn)動(dòng)，【Queue】組件具有將隊(duì)列中的第一個(gè)對象從隊(duì)列里移出的功能，移出后，隊(duì)列里的第一個(gè)對象就不再移動(dòng)了。這里可以添加一個(gè)傳感器用于檢測對象移動(dòng)到傳送帶末端。產(chǎn)生工件傳送并停止smartPlaneSensor屬性:Origin-平面的原點(diǎn)Axis1-平面的軸1方向Axis2-平面的軸2方向SensedPart-傳感器檢測到的對象輸入:Active-設(shè)定為high(1)時(shí)，激活傳感器輸出:SensorOut-當(dāng)對象與平面相交時(shí)變成high(1)產(chǎn)生工件傳送并停止smart難點(diǎn)：1.平面?zhèn)鞲衅鞯奈恢迷O(shè)置。平面是由原點(diǎn)、兩條軸線確定一個(gè)平面的。傳感器平面應(yīng)該設(shè)置為豎直的，且傳感器應(yīng)在能檢測到物體的前提下，越小越好。2.傳感器應(yīng)一直為激活狀態(tài)，即Active保持為1。產(chǎn)生工件傳送并停止smart添加平面?zhèn)鞲衅魍瓿珊螅M(jìn)入【設(shè)計(jì)】頁面，繼續(xù)補(bǔ)齊信號和屬性的連接。完成后可以啟動(dòng)仿真，查看是否能完整的實(shí)現(xiàn)第一個(gè)功能-產(chǎn)生工件傳送并停止。產(chǎn)生工件傳送并停止smart當(dāng)平面?zhèn)鞲衅鳈z測到工件后，機(jī)器人才能開始抓取工件。所以需要將傳感器檢測到工件的信號傳遞給機(jī)器人。這就需要為整個(gè)smart添加一個(gè)輸出信號。點(diǎn)擊【輸出】，新建一個(gè)數(shù)字量輸出信號。產(chǎn)生工件傳送并停止smart信號新增完成后，將傳感器輸出信號連接至該信號。產(chǎn)生工件傳送并停止smart在【仿真】頁面下，點(diǎn)擊【工作站邏輯】后，點(diǎn)擊【設(shè)計(jì)】。點(diǎn)擊機(jī)器人控制器展開項(xiàng)，將信號添加進(jìn)來。產(chǎn)生工件傳送并停止smart將smart組件的輸出信號與機(jī)器人的輸入信號連接起來，實(shí)現(xiàn)傳感器檢測到工件的信號與機(jī)器人輸入信號的傳遞。產(chǎn)生工件傳送并停止smart可能出現(xiàn)的問題：3.工件移動(dòng)到傳送帶末端不停止，檢查平面?zhèn)鞲衅魇欠窦せ顮顟B(tài)，傳感器是否檢測到了其他物體。2.產(chǎn)生的工件不沿傳送帶移動(dòng)，檢查LinerMover中移動(dòng)的對象是否設(shè)置為Queue。1.不能產(chǎn)生新工件，檢查source組件中復(fù)制的對象是否設(shè)置了。smart組件工件夾取放置工件夾取放置smart在【建?！窟x項(xiàng)卡下，再新建一個(gè)Smart組件。右鍵點(diǎn)擊【重命名】修改名稱為工件夾取放置。夾爪夾緊松開的動(dòng)作需要用到組件PoseMover。該組件可以運(yùn)動(dòng)機(jī)械裝置關(guān)節(jié)到一個(gè)已定義的姿態(tài)。由于機(jī)器人是通過一個(gè)輸出信號控制夾爪夾緊和松開，需要對信號做一個(gè)邏輯取反處理，需要用到組件PoseMoverMechanism-設(shè)定需要移動(dòng)的機(jī)械裝置Pose-設(shè)定需要運(yùn)動(dòng)的姿態(tài)Duration(Double)-運(yùn)行時(shí)間輸入:Execute-設(shè)定為high(1)時(shí)，開始或返回到移動(dòng)Pause-設(shè)定為high(1)時(shí)，暫停移動(dòng)Cancel-設(shè)定為high(1)時(shí)，取消移動(dòng)輸出:Executed-當(dāng)移動(dòng)完成后變成high(1)Executing-當(dāng)移動(dòng)的時(shí)候變成high(1)Paused-當(dāng)移動(dòng)被暫停變?yōu)閔igh(1)工件夾取放置smartLogicGate屬性:Operator-邏輯操作符。主要有與、或、取反、異或和延遲。Delay-設(shè)定邏輯運(yùn)算延遲時(shí)間輸入:InputA-第一個(gè)輸入InputB-第二輸入輸出:Output-邏輯運(yùn)算結(jié)果工件夾取放置smart難點(diǎn)：1.需要添加2個(gè)PoseMover組件，移動(dòng)的機(jī)械裝置設(shè)置為機(jī)械裝置夾爪，一個(gè)姿態(tài)設(shè)為夾緊，另一個(gè)姿態(tài)設(shè)為松開。2.機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)時(shí)間設(shè)置為0S。3.邏輯運(yùn)算修改為NOT。添加完成后，點(diǎn)擊設(shè)計(jì)，連接smart組件的信號，實(shí)現(xiàn)夾爪夾緊松開的仿真效果。工件夾取放置smart由于是通過機(jī)器人程序控制夾爪動(dòng)作，在這里還要進(jìn)行工作站邏輯連接，將機(jī)器人的輸出信號與Smart組件的輸入信號連接，實(shí)現(xiàn)信號的傳遞。進(jìn)入【工作站邏輯】頁面，在【設(shè)計(jì)】頁面，連接信號。完成后，可以對這一部分功能進(jìn)行仿真，可以看到機(jī)器人夾爪會(huì)有夾緊松開動(dòng)作，但是工件并沒有被夾住隨夾爪一起移動(dòng)。還需要繼續(xù)添加組件。工件夾取放置smart要實(shí)現(xiàn)當(dāng)夾爪夾緊后，工件隨夾爪一起移動(dòng)，當(dāng)夾爪松開后，工件不再跟隨夾爪一起移動(dòng)。需要用到3個(gè)組件：安裝子組件、拆除子組件和線性傳感器。工件夾取放置smart安裝一個(gè)對象屬性:Parent-安裝的父對象Flange-機(jī)械裝置或工具數(shù)據(jù)安裝到Child-安裝對象Mount-移動(dòng)對象到其父對象Offset-當(dāng)進(jìn)行安裝時(shí)，位置與安裝的父對象相對應(yīng)的偏移Orientation-當(dāng)進(jìn)行安裝時(shí)，方向與安裝的父對象相對應(yīng)的角度輸入:Execute-設(shè)定為high(1)時(shí)，執(zhí)行安裝輸出:Executed-當(dāng)安裝完成，變成high(1)Attacher工件夾取放置smart難點(diǎn)：工件夾取放置smart4.Mount不選中，仿真時(shí)如果出現(xiàn)安裝時(shí)工件位置變化明顯，可能是勾選了Mount,進(jìn)而安裝時(shí)出現(xiàn)本地原點(diǎn)重合。3.當(dāng)前位置即安裝位置，故安裝的位置偏移及角度為0，不需要額外設(shè)置。2.安裝對象在這里暫不設(shè)置，因?yàn)榘惭b的對象不斷在變化，無法指定某一確定對象。1.安裝的父對象應(yīng)設(shè)置為夾爪拆除一個(gè)已安裝對象屬性:Child-已安裝的對象KeepPosition-如果是false,已安裝對象回到原始的位置。輸入:Execute-設(shè)定為high(1)時(shí)，執(zhí)行拆除輸出:Executed-當(dāng)拆除完成時(shí)，變成high(1)Detacher工件夾取放置smart檢測是否有對象與兩點(diǎn)之間連線相交屬性:Start-起點(diǎn)End-結(jié)束點(diǎn)Radius-感應(yīng)半徑SensedPart-傳感器檢測到的部件SensedPoint-傳感器與對象相交的點(diǎn)坐標(biāo)輸入:Active-設(shè)定為1時(shí)，激活傳感器輸出:SensorOut-當(dāng)對象與線段相交時(shí)變成high(1)LinerSensor工件夾取放置smart難點(diǎn)：1.傳感器的設(shè)置基本原則：能夠準(zhǔn)確的檢測到需要檢測的對象情況下，傳感器越小越好。或者將可能被誤檢測的對象設(shè)為不可被傳感器檢測。2.傳感器要激活，傳感器smart要安裝到夾爪上跟隨機(jī)器人一起運(yùn)動(dòng)。3.將傳感器設(shè)置為豎直方向的。將機(jī)器人的姿態(tài)先移動(dòng)至抓取點(diǎn)這樣更方便捕捉點(diǎn)工件夾取放置smart添加完成后，點(diǎn)擊設(shè)計(jì)，繼續(xù)連接smart組件的信號，連接完成后，仿真查看效果，是否實(shí)現(xiàn)夾爪夾緊松開工件的仿真效果。工件夾取放置smartsmart組件工件傳送消失工件傳送消失smart在【建模】選項(xiàng)卡下，再新建一個(gè)Smart組件。右鍵點(diǎn)擊【重命名】修改名稱為工件傳送消失。在傳送帶起始端設(shè)置一個(gè)面?zhèn)鞲衅鳈z測機(jī)器人放下的工件，在傳送