《智能生產(chǎn)線數(shù)字化集成與仿真》課件 任務2.1 PQ Art軟件界面

配置工業(yè)機器人PQArt軟件界面1PQArt軟件功能2PQArt操作界面目錄3PQArt菜單欄功能任務引入工業(yè)機器人工作站虛擬仿真使用的離線編程軟件，常見的有Robotstudio、Roboguide、WorkVisual、Delmia和PQArt等。本教材中將以PQArt離線編程軟件為例，講解虛擬工作站的搭建方法。PQArt軟件功能PQArt工業(yè)機器人離線編程軟件兼容目前市面上所有主流的工業(yè)機器人品牌，集成了計算機三維實體顯示、系統(tǒng)仿真、智能軌跡優(yōu)化、運動控制代碼生成等核心技術(shù)，可以輕松應對復雜軌跡的高精度生成和復現(xiàn)，在計算機上完成軌跡設(shè)計、規(guī)劃、運動仿真、碰撞檢查、姿態(tài)優(yōu)化并生成工業(yè)機器人控制器所需的執(zhí)行運動代碼，提供了方便的軌跡整體優(yōu)化、工藝過程設(shè)計和空間校準算法，可以有效縮短了工業(yè)機器人的停機調(diào)試時間。1PQArt操作界面下圖所示為PQArt軟件的操作界面，軟件界面的功能介紹見表1。2菜單欄標題欄機器人加工管理面板繪圖區(qū)調(diào)試面板狀態(tài)欄圖1PQArt軟件主界面PQArt操作界面2圖2機器人控制面板和輸出面板（1）機器人控制面板（2）輸出面板示意PQArt操作界面2表1軟件界面的功能介紹名稱功能介紹說明標題欄顯示軟件名稱、版本號和登錄賬號權(quán)限剩余時間。菜單欄涵蓋了PQArt的機器人編程、工藝包、自定義、自由設(shè)計和程序編輯功能。機器人加工管理面板包括場景、零件、坐標系、外部工具、快換工具、法蘭工具、底座、狀態(tài)機、機器人以及工作單元，通過面板中的樹形結(jié)構(gòu)可以輕松查看并管理以上對象。繪圖區(qū)用于場景搭建、軌跡的添加和編輯等。PQArt操作界面2表1軟件界面的功能介紹（續(xù)）名稱功能介紹說明調(diào)試面板方便查看并調(diào)整機器人姿態(tài)、編輯軌跡點特征。機器人控制面板可手動操控機器人關(guān)節(jié)軸和在空間內(nèi)的運動，進而實現(xiàn)機器人姿態(tài)的調(diào)整，能夠顯示坐標信息、讀取機器人的關(guān)節(jié)值，具有使機器人回到機械零點等功能。輸出面板顯示機器人執(zhí)行的動作、指令、事件和軌跡點的狀態(tài)。狀態(tài)欄包括繪圖區(qū)域顯示對象的選擇、模型繪制樣式選擇、視向選擇等功能。PQArt菜單欄功能(1)機器人編程菜單欄下的機器人編程功能模塊（下圖），可進行場景（工作站）搭建、軌跡設(shè)計、模擬仿真和后置生成代碼等操作，包含“文件”、“場景搭建”、“基礎(chǔ)編程”、“工具”、“顯示”、“高級編程”和“幫助”七個功能分欄。3圖3菜單功能模塊——“機器人編程”PQArt菜單欄功能①文件PQArt“主頁”中提供了PQArt應用案例、優(yōu)秀作品欣賞及打開鏈接；通過文件下的“工作站”功能可以下載官方提供的工業(yè)機器人工作站并生成一個工程文件。文件功能欄（下圖）中的“新建”、“打開”、“保存”、“另存為”提供工程文件的新建、打開、保存、另存為的功能（打開和保存的文件均為.robx格式工程文件）。3PQArt菜單欄功能3圖4菜單功能模塊——“機器人編程”PQArt菜單欄功能②場景搭建在場景搭建功能欄（如圖5）中，可將官方提供的模型從模型庫（機器人庫、工具庫和設(shè)備庫）導入到場景中，也可將繪圖軟件繪制的CAD模型通過“輸入”導入至場景中，軟件支持的輸入格式如圖6所示。3圖5機器人編程菜單下的“場景搭建”PQArt菜單欄功能3圖6PQArt支持輸入的CAD模型格式PQArt菜單欄功能③基礎(chǔ)編程在基礎(chǔ)編程功能欄（如圖）中，可以進行機器人的路徑規(guī)劃，仿真機器人的運動過程和狀態(tài)，輸出機器人運動軌跡的Web動畫，生成后置代碼（支持下載到ABB控制柜）等操作。3圖7機器人編程菜單下的“基礎(chǔ)編程”PQArt菜單欄功能④工具在工具功能欄（下圖）中，包含三維球、測量、校準（三點校準、點軸校準、多點校準）、對齊和新建工件坐標系等輔助工作場景搭建以及軌跡設(shè)計的實用工具，詳細功能說明見表2。3圖8機器人編程菜單下的“工具”PQArt操作界面2表2“工具”菜單功能說明功能說明圖片三維球：用于工作場景的搭建、軌跡點編輯、自定義機器人、零件和工具等的定位。單擊三維球按鈕即可打開（激活）三維球，使三維球附著在三維物體上，通過平移、旋轉(zhuǎn)和其它復雜的三維空間變換精確定位三維物體。測量：用于場景內(nèi)對模型的點、線、面進行有關(guān)間距、口徑和角度等的測量。PQArt操作界面2表2“工具”菜單功能說明（續(xù)）功能說明圖片校準（三點校準、點軸校準、多點校準）：用于調(diào)整虛擬環(huán)境中模型和實際環(huán)境中的相對位置關(guān)系，使得模擬環(huán)境中模型與真實環(huán)境中位置一致。對齊：用于實現(xiàn)相對精準的工件校準工作，可以讓設(shè)計環(huán)境內(nèi)的機器人、工具以及機器人抓取的零件與3D攝像頭掃描出來的真實環(huán)境下的設(shè)備點云數(shù)據(jù)進行快速對齊。PQArt操作界面2表2“工具”菜單功能說明（續(xù)）功能說明圖片新建坐標系：用于自定義新的工件坐標系。選項：用于設(shè)置軌跡（軌跡點和軌跡線）、工具、零件、底座、生成控制、文檔、系統(tǒng)設(shè)置和坐標系名稱的顯示狀態(tài)。PQArt操作界面2表2“工具”菜單功能說明（續(xù)）功能說明圖片示教器：用于調(diào)出機器人的示教盒，操縱機器人關(guān)節(jié)軸的運動（支持ABB和KUKA）。PQArt菜單欄功能⑤顯示顯示功能欄（下圖）可以控制管理樹、控制面板、時序圖的顯示和隱藏，還可以對模型進行貼圖。3圖9機器人編程菜單下的“顯示”PQArt菜單欄功能⑥高級編程高級編程功能欄（下圖）用于設(shè)置工藝參數(shù)，根據(jù)工藝設(shè)置中的參數(shù)要求進一步規(guī)劃編輯機器人運動路徑，并可在性能分析中查看機器人的運動數(shù)據(jù)。3圖10機器人編程菜單下的“高級編程”PQArt菜單欄功能⑦幫助幫助功能欄（如圖）的“幫助”中包含豐富的視頻和文檔資料，給使用者提供快速入門PQArt的相關(guān)資料；“關(guān)于”里介紹了PQArt版本號及賬號的相關(guān)信息。3圖11機器人編程菜單下的“幫助”PQArt菜單欄功能(2)工藝包工藝包功能模塊如下圖所示，可非常簡便地實現(xiàn)切孔、碼垛和繪畫工工藝，并進行仿真。該功能模塊下的“仿真”與機器人編程功能模塊中的仿真功能一致。AGV路徑規(guī)劃工作站和機器人餐廳工作站是用于快速導入和規(guī)劃相應工作站路徑的工藝包。3圖12菜單功能模塊——“工藝包”PQArt菜單欄功能(3)自定義PQArt軟件支持但不限于自定義機器人、運動機構(gòu)、工具、零件、底座以及后置，可以依據(jù)用戶需求開發(fā)其他自定義功能，基本可以滿足各種需求。該系列自定義功能集合在菜單欄的自定義功能模塊中，如下圖所示，菜單功能介紹見表3、表4。3圖13菜單功能模塊——“自定義”PQArt操作界面2表3菜單功能模塊——“自定義”功能名稱功能用途說明輸入用于輸入3D繪圖軟件所制作的模型文件，支持多種不同格式的模型文件。定義機器人用于定義通用六軸機器人、非球型機器人、SCARA四軸機器人。定義機構(gòu)用于定義1~N軸的運動機構(gòu)。導入機器人用于導入自定義的機器人，支持的文件格式為.robr和.robrd。定義工具用于定義法蘭工具、快換工具、外部工具。導入工具用于導入自定義的工具。PQArt操作界面2表3菜單功能模塊——“自定義”（續(xù)）功能名稱功能用途說明定義零件用于將各種格式的CAD模型定義為robp格式的零件。導入零件用于導入自定義的零件（.robp）。定義底座用于將各種格式的CAD模型定義為robs格式的底座。導入底座用于導入自定義的底座（.robs）。自定義后置用于用戶自定義機器人的后置格式。定義狀態(tài)機用于將各種格式的CAD模型定義為.robm格式的狀態(tài)機。導入狀態(tài)機用于導入自定義的狀態(tài)機（.robm）。PQArt菜單欄功能(4)自由設(shè)計菜單欄的自由設(shè)計功能模塊（如下圖），可在設(shè)計環(huán)境下通過新建草圖，繪制自定義圖形或文字。自由設(shè)計的圖形或文字會添加至項目樹的場景中，選中