简介

Rhino的RoboDK插件让你能够将Rhino的参数化建模与RoboDK的机器人仿真和离线编程功能相结合。

借助RoboDK的Rhino插件,你可以轻松将Rhino创建的3D模型导入RoboDK。该插件支持直接在Rhino软件中为500多种不同机械臂进行编程。

机器人程序可以直接从一组曲线、点或CAM程序(如APT文件或G代码文件)生成。机器人可以轻松编程为五轴机床,适用于各种制造应用,如钻孔、焊接、修边、3D打印或机器人加工。更多信息详见机器人加工章节。

机器人后处理器章节显示了支持的机器人品牌和控制器列表。还可以修改或创建新的后处理器,自定义程序生成。

Video:Rhino 的 RoboDK 插件概述:https://www.youtube.com/watch?v=oDM8EuQw5JA。

Note:如果你是第一次使用 RoboDK,请阅读本入门指南

Rhino的RoboDK插件适用于Rhino 5/6/7。当前插件是免费的,但某些功能需要购买RoboDK许可证才能使用。

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安装插件

安装步骤如下:

首先是下载步骤:

1.下载并安装:Rhinoceros

2.下载并安装:RoboDK。Rhino 安装文件可在C:/RoboDK/Other/Plugin-Rhino/ 下找到

3.可直接下载:Rhino插件,或通过Food4Rhino平台下载。

4.解压插件文件。

双击RoboDK.RUI ,按照软件指引完成安装。如果此流程失败,你需要手动安装插件

Rhino的RoboDK插件包含Rhino命令(以RoboDK_...为前缀)、Grasshopper组件和一个工具栏。工具栏的每个按钮都关联一个RoboDK命令。

Tip:要显示工具栏,先右键点击工具栏,选择“Show Toolbar”并选中RoboDK,如下图所示。你可以拖放标签页来重新排序。在Rhino 6中,你可能会在列表末尾找到RoboDK工具栏选项。Plugin Rhino - 图片 2

Note:如果从Rhino插件启动RoboDK,它将更改RoboDK的默认设置以匹配Rhino的3D鼠标导航和窗口样式。此行为可通过插件设置窗口进行修改,或通过设置RoboDK默认设置来调整。

Note:如果Rhino中未显示RoboDK工具栏,请选择 " Tools-Options",选择 "Toolbars",勾选 "RoboDK Toolbar",启用工具栏。如下图所示

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插件工具栏

Rhino 提供的默认工具栏包括5 个按钮:

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Plugin Rhino - 图片 5Auto Setup - 该按钮允许你选择任何几何体(曲线或点),它们将与 3D 模型一起加载到 RoboDK中。此按钮对应RoboDK指令:RoboDK_AutoSetup

Plugin Rhino - 图片 6Load Part  -将3D模型从Rhino加载到RoboDK。曲线或点等特征不会被加载。此按钮对应RoboDK指令:RoboDK_Part2Robot

Plugin Rhino - 图片 7 Load Curve(s) -将RoboDK中选中的所有曲线作为新项目加载。系统将基于所选曲面自动计算曲线法向,该法向用于定义机器人的接近轴方向(即工具姿态)。此功能对应RoboDK指令:RoboDK_Curve2Robot。

Plugin Rhino - 图片 8 Load Point(s) - 将RoboDK中选中的所有点集加载为新的对象。系统将基于所选曲面自动计算各点的法向矢量,该法向用于确定机器人的接近轴方向(即工具姿态)。此功能对应RoboDK内部指令:RoboDK_Points2Robot

Plugin Rhino - 图片 9 Settings - 默认设置窗口显示Grasshopper组件的通用参数配置界面,所有组件共享同一设置面板。该功能对应RoboDK内部指令:RoboDK_SetDefaults。

Auto Setup​ 与Load Curve(s) or Load Point(s) 的核心区别在于: Auto Setup ​ 会同时导入3D模型并创建全新的曲线/点跟随项目(重置所有参数)。​ Load Curve(s) or Load Point(s)​ 仅更新RoboDK中现有几何特征,保留已定义的机器人设置(如工具帧、参考系等),执行效率更高。"

Note:每个按钮对应一条命令。所有 RoboDK 命令均以RoboDK_ 为前缀。

Note:如果你想从Rhino加载多个对象,应在将这些对象加载到RoboDK后对其进行重命名。

Grasshopper工具栏

Rhino的RoboDK插件包含3个Grasshopper组件:

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Plugin Rhino - 图片 11 Curve to robot (Crv2Rob)  - 在 RoboDK 中加载一条曲线 (C) 或一组曲线。可选择提供一个或多个曲面 (S),以提取曲线中每个点的曲面法线。

Plugin Rhino - 图片 12 File to robot (File2Rob)- 在 RoboDK 中加载文件(F)。必须提供文件路径。RoboDK 支持加载 APT 或 G 代码文件,这些文件用于五轴制造,如 3D 打印或机器加工。请阅读机器人加工章节,了解更多信息。

Plugin Rhino - 图片 13 Points to robot (Pts2Rob)  - 在 RoboDK 中加载一个点 (P) 或一组点。你还可以选择为每个点(N)提供相应的法向量(或接近向量)。

所有组件都会以百分比的形式返回状态 (S)(100% 表示机器人可以成功完成程序)。此外,还可以从每个组件中读取描述性信息 (M)。

你可以右键单击任何组件,然后选择机器人设置选项 (RoboDK),自定义某个组件的特定设置。

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Grasshopper设置

每个Grasshopper组件都有特定的设置,你可以对其进行自定义。你还可以通过选择 "Settings"按钮,更改适用于 RoboDK 命令(或工具栏按钮)的默认设置。

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Object Name - 设置将载入 RoboDK 的曲线/点物体名称。每次重新计算路径时,RoboDK 中的物体都会被覆盖。如果将物体名称作为组件输入(O),则该值将被忽略。

Project Name - 设置要使用的 RoboDK 项目/站(.RDK 文件)的名称/路径。如果文件已加载,则将使用现有项目。如果 RoboDK 中打开的项目与文件名不匹配,则会在指定了完整路径的情况下打开项目。

Robot Name - 设置将载入 RoboDK 的机器人物体名称。机器人名称必须与 RoboDK 工作站树中可见的名称一致。将此值留空(默认值),以使用第一个可用的机器人。

Reference Name - 设置参考坐标系的名称,以便相对于机器人放置路径。该名称应与 RoboDK 工作站树中的可见名称一致。

Tip:如果要自动使用编号参考坐标系,可以在名称末尾添加参考编号。例如:"Reference 1"。

Tool Name - 设置与机器人配合使用的工具 (TCP) 的名称,以便沿着路径运行。       
该名称应与 RoboDK 工作站树中的可见名称一致。

Tip: 如果要自动使用编号工具,可以在名称末尾添加工具编号。例如:"Tool 1"。

Program Name - 设置要生成程序的名称或路径。

Note:请务必选择生成程序和代码选项,以便查看程序。

Load Path as Points - 选中此选项可将物体创建为点,并在 RoboDK 中创建点跟踪项目。这对钻孔等制造操作非常有用。取消选中该选项可将路径加载为曲线跟踪项目

Invert Normals - 选中此选项可反转计算出的表面法线。这将翻转机器人的工具方向。

Use Rhino Theme in RoboDK - 使用 Rhino 主题启动 RoboDK。这包括更改 3D 导航鼠标的行为和背景颜色。这些设置仅适用于使用 Rhino 启动 RoboDK 时。这些设置可以在RoboDK的菜单工具-选项中进行更换。

Communication Port - 设置与 RoboDK 通信的通信端口。如果使用不同的端口,RoboDK 的多个实例可以同时运行,并使用不同的设置。当此值设置为-1(默认)时,将使用默认端口(20500)。

Startup Options - 设置RoboDK首次启动时传递给它的参数。例如,要安静地启动 RoboDK,可以设置"/NOSPLASH /NOSHOW /HIDDEN"。即使不显示 RoboDK,仍可生成程序。更多信息请参见 RoboDK API 的命令行部分。

Linear Tolerance (mm)- 设置线性精度,将曲线分割为一组点。

Angle Tolerance (mm) - 设置角度精度,将曲线分割为一组点。

按钮的含义:

Open RoboDK - 在 RoboDK 中打开一个项目...将打开一个新窗口,其中包含更多选项。

Load Project... - 加载要与该组件一起使用的 RoboDK 项目(RDK 文件);

Open Library - 打开 RoboDK 的在线资源库

Set defaults - 设置组件的默认设置。

OK - 应用这些设置并关闭此窗口。不选择确定将不会应用你更改的任何设置。

范例

本节展示如何将Rhino项目导入RoboDK,用于机器人仿真与离线编程的基础操作案例。

穹顶雕刻

Video:使用 Rhino 和 RoboDK 进行穹顶雕刻: https://www.youtube.com/watch?v=hgS-CmmGUOI。

穹顶条纹加工

本案例演示如何加载RoboDK默认工作站,并通过机器人跟随Rhino中定义的曲线轨迹。

1.在 Rhino 中打开穹顶范例文件。

2.点击 RoboDK 选项卡,选择Plugin Rhino - 图片 16 Settings

3.点击:Load Project...

4.选择:Default Setup。RoboDK将启动并加载包含库卡(KUKA)机器人、主轴工具(工具1)和参考坐标系(参考系1)的示例项目

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5.关闭 "Settings "窗口或选择 "OK"。

6.在Rhino 中点击Plugin Rhino - 图片 18 Auto Setup按钮。

7.选择所有曲线和曲面,然后按 Enter 键(或点击鼠标右键)。项目将加载到 RoboDK 中,如下图所示。

此时,零件应出现在被激活的参考系(Reference 1)上,且RoboDK中会生成一个跟随曲线轨迹的曲线跟踪项目​(Tool 1)。

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Tip:按+/-键可放大/缩小参考系显示。

若发现曲面法线方向相反,按以下步骤修正:

8.再次打开Settings​。

9.勾选Invert Normals选项。

10.点击OK。

11.重复步骤6-7。

修正后,机器人将从上方向接近工件,工具路径可正常执行。

Tip:按住Alt键可拖动参考系或机器人。

双击 RoboDK 树中的Plugin Rhino - 图片 20 RhinoProject Settings,可调整工具路径参数(如路径偏移量)。

例如,你可以选择Show prefrerred tool path显示优先的工具路径,查看并修改工具相对于零件的默认方向。更换Path to tool offset路径对于工具的偏移可定义额外的旋转。为此,你可以输入一个新值,或者使用鼠标滚轮快速预览结果。

更多有关更改设置的信息详见机器人加工章节。

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最后,当仿真按照预期发生后,你就可以生成程序或导出仿真:

12.右键单击程序 RhinoProject

13.选择生成机器人程序 (F6)。将生成并显示机器人程序。

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Tip:右键单击程序并选择 "Show Instructions显示指令",即可查看生成的指令并调试程序。选择"Add Instruction添加指令"可以手动添加新指令。

Tip:更多有关选择正确的后处理器信息详见后处理器章节。

Tip:选择导出仿真可生成 3D HTML 或 3D PDF 仿真。

Grasshopper范例

本案例展示如何通过Grasshopper插件将曲面网格化为钻孔点,并驱动机器人执行钻孔任务:

1.打开RoboDK插件附带的Grasshopper示例文件(.3dm与.gh文件)。

Tip:在Rhino输入Grasshopper命令启动插件。

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2.右键点击Pts2Rob组件,选择Robot Setup Options(RoboDK)。选择Load Project…并选取Default Setup以加载一个示例RoboDK工作站(同前例)

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你可以选择提供物体名称作为组件输入(O)提供。你还可以在组件选项中指定一个项目,以便每个组件都使用所需的 RoboDK 项目。

3.在 Grasshopper 中,可以选择Solution Recompute (F5) ,更新零件和 RoboDK 中的程序。

Note:在RoboDK中调整工具/参考系坐标;其他操作同前例(如程序生成与仿真导出)。

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Tip:右键单击程序并选择 "Show Instructions显示指令",即可查看生成的指令并调试程序。选择"Add Instruction添加指令"可以手动添加新指令。

Tip:更多有关选择正确的后处理器信息详见后处理器章节。

Tip:选择导出仿真可生成 3D HTML 或 3D PDF 仿真。

手动安装插件

建议尝试 RUI 自动安装程序。如果此安装程序失败,你可以按照以下步骤手动安装 Rhino 的 RoboDK 插件:

下载流程:

1.下载并安装Rhinoceros

2.下载并安装RoboDK

3.​直接在RoboDK插件下载,或者直接从Food4Rhino平台获取。​​

4.解压文件。

解锁属性:

5.右键单击RhinoRoboDKcmd.rhp 文件并选择属性。

6.选择解除锁定

7.RhinoRoboDKgh.gha 重复步骤 5 和 6。

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在 Rhino 中加载 RoboDK 插件:

8.在Rhino 中加载 RoboDK 插件:用 Rhino 打开RhinoRoboDKcmd.rhp 文件。

9.加载Rhino的默认RoboDK工具栏:用Rhino打开RhinoToolbar-Add-RoboDK.rui文件

10.加载RoboDK Grasshopper组件:用Grasshopper打开文件RhinoRoboDKgh.gha(通过输入grasshopper命令打开Grasshopper)。

重新启动 Rhino:

11.关闭 Rhino ,然后再打开,即可看到 Grasshopper 插件。