本节涵盖以下主题:
● 如何校准工具(TCP)
● 如何 校准参考系
● 提示 碰撞检测
● 提示 导入STEP或IGES档案
● 如何改变仿真速度
● 如何计算周期程序的
机器人工具或工具中心点(TCP)是用于将机器人移至笛卡尔位置(例如,给定XYZWPR值的笛卡尔目标)的点。TCP定义为来自机器人法兰的转换。正确定义TCP在任何机器人应用程序中都很重要,无论是否涉及离线编程。
请按照以下步骤定义或校准机器人工具(工具中心点或TCP):
1.选择实用程序➔ 定义工具框架(TCP)
2.选择工具以定义/校准。
或者,右键单击工具并选择 定义TCP。
3.选择方法:
a.使用不同的工具方向(使用点的Calib XYZ)用TCP的尖端触摸点
b.使用不同的工具方向(通过平面校准XYZ),使用TCP接触平面。TCP可以是点或球形。
注意:使用不同的方向触摸同一点(第一种方法)与示教器上大多数机器人控制器具有的相同方法相同。使用RoboDK可以更好地了解TCP错误。
注意:如果需要计算球心,建议使用平面定义TCP。此方法自动检索测头的中心。
4.使用联合值的TCP校准是默认设置。如果您具有笛卡尔目标,请将其更改为姿势。
重要:如果TCP是使用姿势定义的,则机器人法兰的位置必须相对于机器人基座或参考系作为姿势(位置和方向)提供。有关如何在参考框架部分。
提示:可以使用3个或4个以上的配置来正确定义或校准TCP。这样可以获取更准确的结果,并可以很好地估计TCP错误。建议使用8点或更多点来准确定义TCP,如果精度不重要,则建议使用3点或更多点。
5.如果有多个机器人可用,请选择该机器人。
6.调整要用于校准TCP的点数。该值也可以在以后修改。
7.开始用测量的配置(接头值或法兰的位置和方向)填充工作台。
提示:可以手动填充配置列表,也可以使用复制/粘贴按钮(每行右侧)填充配置列表。
重要:建议为每个联合值提供至少4个小数点(提供联合值时)。可以在工具中更改允许的小数位数➔选件➔准确性➔最多十进制。
提示: 也可以选择“获取p1”以将当前关节值从真实机器人获取到RoboDK。如果正确设置了机器人驱动程序,则可以在PC上轻松获得该位置。有关更多信息,请参见机器人驱动程序部分。
重要:建议保留提供的值的单独副本。选择复制数据和粘贴数据以复制/粘贴所有内容。
8.最后,选择更新以应用在RoboDK工作站中选择的新位置工具。
注意:输入值后,将自动计算新工具(TCP)。
提示:提供了一些有用的误差统计信息,例如平均误差,标准偏差(std)和最大误差。选择显示错误以显示图形,其中每个点的误差都与计算的平均值成正比。由于此方法涉及许多手动操作,因此通常会在特定点引入错误。为了隔离这些误差,我们可以迭代地删除与平均误差相比显示较大误差的点。
例如,下图显示了通过选择“删除p6”按钮删除点6之前的错误。
参考系定义了对象相对于机器人的位置(位置和方向)。建议根据可使用机器人定义的参考值来教导目标。参考框架使您可以将程序调整或移动到其他位置,而无需重新学习所有目标。
有关参考框架的更多信息,请参见入门部分。
定义参考系需要使用机器人工具探测一些点(需要在特定位置检索关节值)。
重要:正确地定义TCP在确定参考系之前(除非您使用从外部测量系统测量的点)。这很重要,因为参考系是使用机器人运动学来识别的。如果您从机器人示教器中检索点,这也适用。刀具校准(TCP)出现的任何错误都将转移到转台位置的标识中。
注意:也可以使用外部测量系统(例如激光跟踪仪)来精确定义参考框架。
请按照以下步骤确定相对于机器人的参考系:
1.选择实用程序➔ 定义参考
2.选择参考框架以定义/校准。
或者,右键单击参考框架并选择 定义参考框架。
3.选择方法:
a.3点法(第3点与Y +轴交叉)
b.三点法(第一点为参考系的原点)
c.6点
d.转盘校准选项允许将参考框架定位在转盘上,并使转盘轴正确对齐
注意:机器人控制器通常使用示教器中列出的3点之一来接受定义参考框架。
4.关节值用作默认设置。如果您具有每个点相对于机器人基础框架的XYZ位置,请将其更改为点。
5.如果有多个机器人可用,请选择该机器人。
6.开始用测量点(关节值或点)填充表格。
提示:配置列表可以手动填写,也可以使用复制/粘贴按钮(每行右侧的按钮)填写。
提示: 如果已连接到机器人,则可以选择“获取p”按钮以直接从机器人中检索机器人关节。有关设置的更多信息,请参见机器人驱动程序部分。此选项不适用于所有机器人,并且可能需要机器人制造商出售的其他软件选项。
重要:如果手动输入值,建议为每个关节值至少提供4个小数点(提供关节值时)。可以在工具中更改允许的小数位数➔选件➔准确性➔最多十进制。
注意: 选择更新后,RoboDK将在RDK站中保留所提供数据的副本。
7.最后,选择更新以将新位置应用于在RoboDK工作站中选择的参考系。
注意:输入值后,将自动计算参考系。
本节说明如何相对于对象自身的几何形状对齐对象的参考框架(坐标系)。本部分允许将对象的参考框架移动到可以在实际设置中识别的位置。
注意:如果对象的参考框架已放置在机械手TCP可以探测的位置,则不需要执行此过程。
请按照以下步骤根据对象几何的特定点虚拟对齐对象的参考框架:
1.加载对象
2.选择活动 站
3.选择程序➔ 添加参考框架。
确保参考框架直接连接到桩号根(而不是其他参考框架)。
4.右键单击参考框架并选择校准参考框架。
该过程与上一节非常相似。主要区别在于我们必须选择虚拟对象的点而不是真实对象。
5.选择所需的校准方法。
例如:3点方法(第3点与Y +轴交叉)。
6.选择使用点校准
7.选择工具➔测量打开测量工具
8.选择“测量工具”中的“绝对”按钮,以便相对于测站(绝对参考)测量点
9.选择虚拟对象上的三个点(一个接一个),然后将它们输入到“参考框架”校准窗口中
提示:使用相应的按钮复制/粘贴XYZ坐标。
10. 选择更新。参考框应出现在所需位置。
11. 右键单击对象,然后选择更改支持。然后,选择新的参考系。对象的绝对位置不会改变。但是,将正确定义对象相对于新参考系的相对位置。
12. 该对象及其自身的参考已准备就绪,可以进行离线编程:将新参考系拖放到机器人参考系中。
重要:重要的是将参考框架直接连接到测站根,以便我们可以使用“测量工具”使用绝对测量。
提示: 在侧面创建新工作站可能会更容易(选择“文件”➔新建工作站),然后将对象与参考框架分别对齐。然后,仅将对象复制/粘贴到主RoboDK站。
本节说明如何在共享公共参考系的同时离线编程两个或多个机器人。
在典型的离线编程应用程序中,相对于机器人更新对象的位置。但是,当两个或多个机器人用于同一应用程序时,必须相对于一个公共参考(参考对象或公共参考框架)更新每个机器人的位置。
请按照以下步骤更新两个或多个机器人相对于参考系的位置:
1.确保机器人参考系和对象参考系彼此不依赖。如果存在依赖关系,我们应该将参考框架放置在工作站项目上。
2.将新的参考框架添加到每个机器人基础框架,就像要为每个机器人定义一个新的单独的参考框架(Real Ref。A和Real Ref。B)一样。
该参考系将代表零件相对于每个机器人的实际位置。
3.使用标准品分别校准每个参考系(Real Ref。A和Real Ref。B)参考校准程序(例如三点法)
在这一点上,我们将看到3个应该重合的参考系,但它们并非重合。必须更新每个机器人的参考框架以解决此问题:
4.双击机器人参考之一,例如“机器人A基础”以打开参考框架窗口
5.通过选择复制按钮,相对于该机器人的校准参考(真实参考A)复制机器人基础参考的位置。
6.在同一窗口中,将相对于(下拉)的参考位置更改为参考对象
7.粘贴复制的位置。机器人将被移动,Real Ref。A将与参考对象框重合
8.对其他机器人重复此过程的步骤4-7
在此过程结束时,所有参考框架都应匹配,并且所有已校准参考和参考对象之间的关系应相同。
的参考框架定义实用程序上一节中介绍的方法提供了两种方法来校准转盘相对于机器人的位置。可以使用带有正确定义的工具的机器人或测量系统(例如激光跟踪器)来完成转盘的校准/识别。
移动转盘轴时,需要多次获取转盘中一个点的位置。我们目前支持校准1轴和2轴转盘。
重要:正确地定义TCP在确定参考系之前(除非您使用从外部测量系统测量的点)。这很重要,因为参考系是使用机器人运动学来识别的。如果您从机器人示教器中检索点,这也适用。刀具校准(TCP)出现的任何错误都将转移到转台位置的标识中。
请按照以下步骤校准1轴转盘。
1.选择实用程序➔ 定义参考
2.选择参考框架以定义/校准。
或者,右键单击参考框架并选择 定义参考框架。
3.选择转盘校准(1轴)方法
4.选择“使用关节校准”(默认设置)。如果您具有每个点相对于机器人基础框架的XYZ位置,则可以将其更改为点。
5.如果工作站中有多个机器人,请指定机器人。
6.选择您想要的分数(最低要求为3)。
重要:移动转盘时,应使用机器人探测转盘的同一点。转盘需要以正向旋转方向移动(如上图所示)。建议至少使用6到10分,以更好地理解移动转盘时所涉及的错误。
重要:第一点将定义转台的X轴(静态参考)。
重要:校准参考框架的XY平面将与圆弧/圆所描述的平面匹配。如果未在该平面上获取点,则可能需要调整此偏移量。例如,您可以添加嵌套到已校准参考框架的新参考框架,以表示转盘的根部。
7.开始用机器人关节位置(或点)填充桌子。
提示:可以手动填充配置列表,也可以使用复制/粘贴按钮(关节值右侧的按钮)填充配置列表。
提示: 如果已连接到机器人,则可以选择“获取p”按钮以直接从机器人中检索机器人关节。有关设置的更多信息,请参见机器人驱动程序部分。此选项不适用于所有机器人,并且可能需要机器人制造商出售的其他软件选项。
重要:如果手动输入值,建议为每个关节值至少提供4个小数点(提供关节值时)。可以在工具中更改允许的小数位数➔选件➔准确性➔最多十进制。
注意: 选择更新后,RoboDK将在RDK站中保留所提供数据的副本。
8.最后,选择更新以将新位置应用于在RoboDK工作站中选择的参考系。
9.选择显示误差以显示每个点的误差等级(距离误差等于平面误差和径向误差的总和)
请按照以下步骤校准2轴转盘。
1.选择实用程序➔ 定义参考
2.选择参考框架以定义/校准。
或者,右键单击参考框架并选择 定义参考框架。
3.选择方法转盘校准(2轴)
4.选择“使用关节校准”(默认设置)。如果您具有每个点相对于机器人基础框架的XYZ位置,则可以将其更改为点(而不是关节)。
5.如果工作站中有多个机器人,请指定机器人。
6.选择您要获取的点数(最低要求为6点:每个轴3点)。
重要:移动转盘时,应使用机器人探测转盘的同一点。转盘需要沿每个轴的正向旋转运动。您应该首先移动轴1,然后移动轴2(如上图所示)。建议至少使用12到20分,以更好地理解移动转盘时所涉及的错误。
注意:用于标识轴1的点数不需要与用于标识轴2的点数匹配(例如,您可以使用4点标识轴1和6点标识轴2)。
重要:校准参考的Z轴将与轴2匹配。校准参考的X轴将与公共法线匹配。同样,校准参考的原点将放置在轴2和公共法线(轴2上最接近轴1的点)之间的交点处。
7.开始用机器人关节位置(或点)填充桌子。
提示:可以手动填充配置列表,也可以使用复制/粘贴按钮(关节值右侧的按钮)填充配置列表。
提示: 如果已连接到机器人,则可以选择“获取p”按钮以直接从机器人中检索机器人关节。有关设置的更多信息,请参见机器人驱动程序部分。此选项不适用于所有机器人,并且可能需要机器人制造商出售的其他软件选项。
重要:如果手动输入值,建议为每个关节值至少提供4个小数点(提供关节值时)。可以在工具中更改允许的小数位数➔选件➔准确性➔最多十进制。
注意: 选择更新后,RoboDK将在RDK站中保留所提供数据的副本。
8.最后,选择更新以将新位置应用于在RoboDK工作站中选择的参考系。
9.选择显示误差以显示每个点的误差等级(距离误差等于平面误差和径向误差的总和)
STEP和IGES文件是RoboDK支持的两种格式。STEP和IGES文件是参数3D文件。还支持其他格式。
如果文件很大或很复杂,则导入STEP或IGES文件可能会花费很长时间。在这种情况下,可以减少在“工具”中导入这些文件所需的时间。➔选件➔CAD菜单并选择快速导入设置。
此选项将更新默认设置,以更快地导入这些参数文件。另一方面,将不会导入曲线边缘,并且曲面的精度可能不会那么平滑。
提示: 提高曲面的线性/角度精度,以更快地导入文件。减小这些值可提高导入对象的准确性。
有关导入设置的更多信息,请参见CAD菜单。
如果单元格很大或很复杂,则在模拟中可能会遇到较差的显示性能或较低的帧频。如果工作站中有很多对象或复杂的几何图形,则可能发生这种情况。导入大型3D文件会降低帧速率并减慢模拟速度(请参见以前部分)。
您可以按照以下一个或多个步骤来提高仿真速度并提高帧速率:
● 忽略显示小对象:选择工具➔选件➔显示并选中“不显示小于的对象”选项并将其设置为2%或更大。
● 简化对象的几何形状:在同一“显示”选项卡中选择“简化对象”。此操作不会更改3D对象的外观。选择桩号的根(第一项)会将简化应用于桩号中的所有对象。
● 删除小对象:选择“删除小对象”以删除小对象和三角形。这将删除小于给定尺寸的对象和三角形。
提示:选择“简化对象”后,选择工作站的根目录以简化单元中的所有对象和机械手。
提示: 在工具中选择渲染时间➔选件➔显示看帧率。帧速率将显示在屏幕的左下方。
注意: 如果您使用的是VR,也可以按照以下步骤操作额外的表现 VR部分中介绍的技巧。
在RoboDK中准备好模拟/程序后,您可以轻松地将其导出为3D HTML或3D PDF。
注意: 在Mac和Linux版本上,无法导出为3D PDF。
您可以按照以下步骤生成3D HTML和3D PDF文档:
1.右键单击您的程序(在此示例中为“主程序”)
2.选择出口模拟…
3.选择开始。程序将启动,并且模拟将记录,直到程序完成。
4.保存文件。保存文件后,它将自动打开,您可以预览结果。
HTML和PDF模拟保存为一个文件。压缩HTML文件将大大减小其大小。必须使用Acrobat Reader(而非浏览器)打开PDF模拟。
提示:如果生成3D PDF的时间太长,建议在导出之前使项目尽可能轻便(请参见显示效果部分)。您还可以隐藏模拟未使用的对象,以更快地生成3D PDF。
以下链接是3D HTML模拟的示例:
● https://robodk.com/simulations/UR-Paint.html
● https://robodk.com/simulations/Welding-3-Fanuc-Robots.html
● https://robodk.com/simulations/Robot-Drawing.html
以下链接是3D PDF模拟的示例:
● https://robodk.com/simulations/UR-Paint.pdf
● https://robodk.com/simulations/Welding-3-Fanuc-Robots.pdf
● https://robodk.com/simulations/Milling-with-External-Axes.pdf
视频:如何导出机器人仿真和机器人程序:https://www.youtube.com/watch?v=38Yzhsom54E&list=PLjiA6TvRACQd8pL0EnE9Djc_SCH7wxxXl&index=6
模拟速度(或模拟比率)是RoboDK模拟真实运动的速度。模拟比率为1意味着在真实机器人上花费1秒的运动将花费1秒进行模拟。
默认情况下,RoboDK的仿真速度比实时速度快5倍。这意味着将在5秒内在真实的机器人上执行该程序,而该程序将在1秒内被仿真。加快仿真速度可以将该比率提高到100。可以在“工具”中更改正常和快速的仿真速度➔选件➔运动菜单。
提示:选择程序➔ 快速仿真 加快仿真速度(或按住空格键)。该选项在工具栏中也可用。或者,按住空格键以快速的仿真速度进行仿真。
提示: 选择Backspace键或程序➔ 暂停程序暂停程序,以便可以从同一位置恢复该程序。
RoboDK可以假设机器人进行精确的点对点运动而无需平滑拐角,从而可以准确地计算周期时间。
为了准确计算RoboDK中的循环时间,需要考虑一些参数。重要的是要注意,在速度和加速度接近机器人极限的情况下,实际速度和加速度将在很大程度上取决于机器人的负载和机器人的位置,因此,周期软件的计算将是一个估计值。
机器人的速度和加速度非常重要,因为它们取决于机器人。必须作为说明或在机器人参数菜单中提供机器人速度和加速度(线性和关节速度/加速度)。例如,您可以使用“程序”在程序中更改速度➔设定速度指令。RoboDK假定机器人直到达到最大速度时均具有均匀的加速度,然后才达到均匀的减速。默认情况下,RoboDK使用关节速度和关节加速度进行关节运动,并使用线速度和线性加速度进行线性运动。可以更改此设置(在“工具”中➔选件➔运动➔移动时间计算)。
注意: 在里面运动设置部分(工具➔选件➔“运动”选项卡)可以指定在正确的时间如何将关节/线性速度/加速度应用于关节和线性运动,并精确计算出循环时间。例如,Universal Robots将线性速度和加速度用于线性运动,将关节速度和加速度用于关节运动(RoboDK中的默认设置)。其他机器人控制器可能会应用最严格的约束。其他机器人制造商可能不允许提供数字加速度值。
注意: 如中所述模拟时间部分,默认情况下,RoboDK的仿真速度比实时速度快5倍。可以在“工具”中更改此设置➔选件➔运动菜单。
您可以在RoboDK中创建新的机制或机械手。
请按照以下步骤创建新的机器人或机制:
1.选择实用程序➔模型机制或机器人。
2.选择您要创建的机制或机器人的类型。
3.选择代表机械原点的坐标系。
4.为每个关节(机械或机器人的运动部件)选择一个对象。
5.按照相应图像中的说明输入机器人参数。
6.选择更新以查看新机制。
提示:确保匹配图像中提供的参数和坐标系。
您还可以通过右键单击树中的机械手项目并选择“修改机械手”来修改现有机制。此选项可用于您自己创建的机械手和机制。
您可以在RoboDK中创建以下类型的机制和机械手:
● 一个旋转轴(转盘或抓手)
● 两个旋转轴(例如:2轴定位器)
● 一个线性轴(例如线性导轨)
● 两个线性轴(例如T型机器人)
● 三个线性轴(例如H机器人)
● 1个直线轴+ 1个旋转轴
● 两指抓爪
● Scara机器人(4轴)
● 六轴机械臂
● 七轴机械臂
提示:建议在新工作站中对其他机制或机器人进行建模(选择“文件”➔新站),然后将机器人另存为机器人文件(右键单击该机器人,然后选择另存为...),或仅将其复制/粘贴到您的项目中。
本示例说明如何创建一个具有单个轴的转盘。
1.选择程序➔添加参考框架。
2.选择参考框架,然后选择F2将其重命名为Turntable Base Ref。
3.加载转盘的3D模型:将3D模型拖放到RoboDK窗口中(例如STL,STEP或IGES文件)。
重要:转盘的每个移动部分在RoboDK中都应该是一个单独的对象。通过右键单击对象并选择“拆分”,可以将对象拆分为子对象。您还可以通过选择多个对象并选择“合并”将它们重新分组。
重要:为了简化转盘的创建,您应该具有一个Z轴(蓝色轴)沿移动/转轴对齐的参考框架。
4.选择实用程序➔模型机制或机器人。
5.选择1个旋转轴。
6.参考框架和对象项应自动填充。如果自动选择不正确,则可以进行相应更新。
7.您可以更新关节极限,例如,如果我们想要+/- 20转,我们可以输入+/- 7200度。您还可以稍后通过双击机器人面板的关节极限标签来更改关节极限。
8.选择更新以生成该机制:将显示新机制。
9.如果需要,您可以选择确定以关闭菜单或向转盘添加其他更改。
10. 您可以删除用于创建机制的原始目标文件。该机制将与您的RDK项目一起保存,并且不需要任何外部依赖关系。
注意: 如果参考系与右上角图像中的基本参考(Fb)不匹配,则可能必须输入相应的平移作为基本位移(Hb)。您还可以添加新的参考系并使用工具➔测量工具在特定位置放置坐标系。
提示: 跟着1轴校准程序相对于机器人准确放置转盘。
本示例说明如何创建机械手,例如ABB IRB120机械手。
视频: https://youtu.be/wZQ0uriwApY。
以下视频显示了如何为3轴笛卡尔机器人(H-bot)建模,例如Gudel龙门系统。
视频: https://www.youtube.com/watch?v=oYR6mAxshqw
可以使机械手与其他外轴同步。外轴可以简单地用作定位器,也可以与同一机器人控制器同步。当外部轴同步时,机器人和轴可以同时移动,同时保持相对于坐标系的精确线性移动。
注意:并非所有的机器人控制器都支持机器人手臂和外轴之间的同步运动。在这种情况下,不应将机器人与外部轴同步。您仍然可以将外轴用作定位器。
使用RoboDK,您可以与任何机器人最多同步6个附加轴。如果使用的是6轴机器人,则意味着您可以使用12轴的组合系统。
要将机械手与外轴同步:
1.从我们的库中加载您的附加轴,或者将其建模为新机制。
2.建立一个RoboDK工作站,将机器人和轴/机构放置在它们的位置。
注意:如果您使用的是线性轨道(轨道),则应将嵌套(附加)到机器人的机器人放置在树中的轨道上,如下图所示。
提示:如果需要,请使用其他参考框架相对于彼此移动对象。
3.选择实用程序➔同步外部轴。
4.选择机器人,可用的转盘和/或线性轨道将与机器人同步。
5.选择确定。一个新的机器人面板将打开,并以蓝色显示其他轴。
与该同步机器人相关的目标将以蓝色显示其他关节值。生成程序时可以指定定位器的首选位置。当沿路径移动外轴时,直角坐标目标将保持提供的直角坐标位置。
任何机器人的加工设置都将显示其他选项,以提供外轴的首选位置。同样,通过后处理器输出的每个运动都将包括外轴的位置。
提示: 双击机器人面板中的机器人轴限制以更新机器人关节限制。
提示:如果库中没有外轴。可以在实用程序菜单中对其他轴进行建模➔模型机构或机器人。
当您将一个或多个附加轴与机器人同步时,可以优先移动某些轴并优化您的机器人加工项目,曲线/点跟踪项目和3D打印项目根据某些标准。
在“轴优化”部分中选择“更多选项”以激活外轴优化选项。
您可以根据以下条件提供不同的设置和权重/优先级:
● 维护参考关节:您可以为某些或所有关节施加所需的轴位置。较高的权重意味着在程序执行过程中随时都可能与参考值匹配。
● 最小化运动(匹配先前位置):您可以对突然移动某些轴施加“惩罚”。
例如,如果选择了“维护机器人参考”预设,则会看到位置参考已更新为与机器人轴的当前位置匹配。您还将看到机器人关节具有一定的重量(100),而外轴没有重量(无偏好)。另一方面,外轴将具有较小的重量(5),以防止其突然或不希望的运动。
更新机器人加工项目后,可以更改这些设置以获得所需的效果。
提示:如果希望轴不移动,则可以输入较高的权重/优先级,例如100000。