ABBABB工业机器人编程工业机器人编程第八章第八章第八章第八章 ABBABBABBABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例工作站描述工作站描述工业机器人在涂胶、滚边、切割等作业时，通常需要实现长距离的不规则曲线轨迹运动如果采用目标点示教，结合运动指令编写程序可实现此项功能，但存在费时、费力、精度低等问题由于ABB公司开发的RobotStudio软件中有自动路径创建功能，可完满解决上述问题，可以使机器人高效地实现长距离不规则曲线轨迹运动第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.1 8.1 工具坐标系工具坐标系创建创建在轨迹应用中，常使用带有尖端的工具，一般情况下将工具坐标系原点及TCP设立在工具尖端，例如在本工作站中使用的工具如下图所示：接下来，我们来为此工作站创建工具坐标系Tool1，其原点位于当前工具尖端，其Z方向为工具末端延伸方向；第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.1 8.1 工具坐标系创建工具坐标系创建接下来，我们需要在工作站中确定一个固定参考点作为标定参考，在本任务中可以直接使用耳朵上的尖点，如下图所示：第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.1 8.1 工具坐标系创建工具坐标系创建 在手动操纵窗口中，创建一个工具坐标系数据，名称为Tool1，然后在定义界面中，将方法设定为TCP和Z，点数默认为4，然后利用上文中提及的固定参考点进行标记；TCP标定点的数量是可以自定义的，点击点数框中的下拉键，可以从3-9中进行选择，标定点数越多，越容易标定出较为准确的TCP。
第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.1 8.1 工具坐标系创建工具坐标系创建在标定过程中，为了便于后续标定工具坐标系方向，一般将最后一个TCP标定点调整至工具末端完全竖直的姿态，所以在此任务中将第4个标定点设为如上图所示姿态；例如，参考固定参考点示教如下4个点位点1点2点3点4标定点的姿态选取应尽量差异大一些，这样才容易标定出较为准确的TCP点1点2点3点4第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.1 8.1 工具坐标系创建工具坐标系创建如图所示，此时标定出来的工具Z方向，即为工具末端的延伸方向，满足了之前提出的需求；注：工具坐标系方向的标定原理为：设置的延伸器点朝向固定参考点的方向即为当前所标定方向的正方向接下来，标定工具坐标系的方向，由于本任务中使用的TCP和Z方法，所以此处我们只需标定一个延伸器点Z，该点如下图所示：第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.2 8.2 工件坐标系创建工件坐标系创建 轨迹应用一般我们都需要根据实际工件位置设置工件坐标系，这样便于后续的操作和编程处理，在手动操作窗口中创建一个工件坐标系Wobj1，然后利用用户三点话进行标定，在本任务中可以利用耳朵上的尖点作为标定所需的X1、X2、Y1。
注：在设置工件坐标系时，需要思考一下，根据当前选取的3个参考点进行标定，构成的坐标系XYZ的朝向是否便于后续的操作和编程处理，尤其是Z方向；第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.3 8.3 自动路径创建自动路径创建自动路径可生成基于 CAD 几何体的准确路径（线性和环状）几何体是指一个具有边、曲线或同时具备这两者的几何对象自动路径功能可以根据曲线或者沿着某个表面的边缘创建路径要沿着一个表面创建路径，可使用选择级别 表面；要沿着曲线创建路径，则使用选择级别曲线；当使用选择级别表面时，最靠近所选区的边缘将会被选取加入到路径中只有与上一个所选边缘连接的边缘才可以被选中当使用选择级别 曲线时，所选的边缘将会被加入列表如果曲线没有任何分支，则选择一个边缘时按住 SHIFT 键会把整根曲线的边缘都会加入列表第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.3 8.3 自动路径创建自动路径创建（1）点击软件菜单“基本”-“路径”-“自动路径”第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.3 8.3 自动路径创建自动路径创建选择希望创建路径的几何物体的边缘或曲线。
根据本工作站要求，在工具窗口选择“选择表面”和“捕捉边缘”第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.3 8.3 自动路径创建自动路径创建选中几何体表面上的第一个点，按住SHIFT键选择第二个点，系统自动创建该几何体表面上所有边缘，创建的边缘点显示在左侧“自动路径”下第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.3 8.3 自动路径创建自动路径创建通过下方的“删除”去掉不需要的边缘点，“反转”可以更改创建的边缘点的次序，其余参数含义见下表第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.3 8.3 自动路径创建自动路径创建点击“创建”，创建后会自动生成路径Path_10第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.3 8.3 自动路径创建自动路径创建以上述同样的方法分别为眼睛、嘴创建路径Path_20、Path_30、Path_40、Path_50。
第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.4 8.4 机器人轴配置调整机器人轴配置调整在有多种方案时，机器人轴配置规定了机器人轴在机器人在目标点之间移动时的位置如果用当前配置无法达到目标点，而用规定配置以外的配置却可以达到，则在路径目标点浏览器中相应的移动指令图标显示为黄色警告图标如果用任何配置都无法达到，那么会显示红色图标使用基于移动指令的配置功能来改变配置或者，您也可使用基于路径的自动路径功能来自动设置工作路径注意：即使显示目标点可到达，移动指令也可能无法执行当上一目标点的配置也会影响机器人从某一目标点移动到下一目标点的能力时，这性或圆周指令方面表现得尤为明显第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.4 8.4 机器人轴配置调整机器人轴配置调整8.4.1 8.4.1 机器人轴的配置机器人轴的配置（1 1）轴配置）轴配置目标点定义并存储为 WorkObject 坐标系内的坐标控制器计算出当机器人到达目标点时轴的位置，它一般会找到多个配置机器人轴的解决方案，如下图所示。
为了区分不同配置，所有目标点都有一个配置值，用于指定每个轴所在的四元数第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.4 8.4 机器人轴配置调整机器人轴配置调整8.4.1 8.4.1 机器人轴的配置机器人轴的配置（2 2）在目标点中存储）在目标点中存储轴配置轴配置 对于那些将机器人微动调整到所需位置之后示教的目标点，所使用的配置值将存储在目标中凡是通过指定或计算位置和方位创建的目标，都会获得一个默认的配置值(0,0,0.0)，该值可能对机器人到达目标点无效第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.4 8.4 机器人轴配置调整机器人轴配置调整8.4.1 8.4.1 机器人轴的配置机器人轴的配置（3 3）轴配置的表示）轴配置的表示机器人的轴配置使用四个整数系列表示，用来指定整转式有效轴所在的象限象限的编号从 0 开始为正旋转（逆时针），从-1 开始为负旋转（顺时针）对于线性轴，整数可以指定距轴所在的中心位置的范围（以米为单位）。
六轴工业机器人的配置（如 IRB 140）如下所示：第一个整数(0)指定轴 1 的位置：位于第一个正象限内（介于 0 到 90 度的旋转）第二个整数(-1)指定轴 4 的位置：位于第一个负象限内（介于 0 到-90 度的旋转）第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.4 8.4 机器人轴配置调整机器人轴配置调整8.4.1 8.4.1 机器人轴的配置机器人轴的配置（3 3）轴配置的表示）轴配置的表示第三个整数(2)指定轴6的位置：位于第三个正象限内（介于180到270度的旋转）第四个整数(1)指定轴 x 的位置，这是用于指定与其它轴关联的手腕中心的虚拟轴第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.4 8.4 机器人轴配置调整机器人轴配置调整8.4.1 8.4.1 机器人轴的配置机器人轴的配置（4 4）配置控制）配置控制在执行机器人程序时，可选择是否控制配置值如果关闭配置控制，将忽略使用目标点存储的配置值，机器人将使用最接近其当前配置的配置移动到目标点。
如果打开配置控制，则机器人只使用指定的配置达到目标点轴配置控制可分别关闭和开启关节移动配置控制和线性移动配置控制，两者分别由ConfJ和ConfL动作指令控制第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.4 8.4 机器人轴配置调整机器人轴配置调整8.4.1 8.4.1 机器人轴的配置机器人轴的配置（5 5）关闭轴）关闭轴配置配置在不使用配置控制的情况下运行程序，可能会导致每执行一个周期，就产生不同的配置也就是说，机器人在完成一个周期后返回起始位置时，可选择与原始配置不同的配置对于使用线性移动指令的程序，可能会出现这种情况：机器人逐步接近关节限值，但是最终无法伸展到目标点对于使用关节移动指令的程序，可能会导致完全无法预测的移动第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.4 8.4 机器人轴配置调整机器人轴配置调整8.4.1 8.4.1 机器人轴的配置机器人轴的配置（6 6）开启）开启轴配置轴配置在使用配置控制的情况下运行程序，会迫使机器人使用通过目标点存储的配置。
这样一来，就可以预测周期和运动但是，在某些情况下，比如机器人从未知位置移动到目标点时，使用配置控制就可能会限制机器人的可达性在离线编程时，如果要使用配置控制执行程序，则必须为每个目标点指定一个配置第八章第八章第八章第八章 ABB ABB ABB ABB机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例机器人轨迹应用案例8.4 8.4 机器人轴配置调整机器人轴配置调整8.4.2 8.4.2 为路径内所有的目标点设置轴配置为路径内所有的目标点设置轴配置自动配置功能贯穿整个路径，并相对于其前面的目标优。