《工業(yè)機(jī)器人仿真設(shè)計(jì)（FANUC）》 課件 項(xiàng)目6、7 在 ROBOGUIDE 軟件中運(yùn)用 2D 視覺進(jìn)行位置補(bǔ)償、ROBOGUIDE 軟件的綜合應(yīng)用

項(xiàng)目六

在ROBOGUIDE軟件中運(yùn)用2D視覺進(jìn)行位置補(bǔ)償1201.?能運(yùn)用ROBOGUIDE軟件建立視覺工作單元。2.?能運(yùn)用ROBOGUIDE軟件進(jìn)行2D視覺位置補(bǔ)償。學(xué)習(xí)目標(biāo)121本任務(wù)的主要目標(biāo)是運(yùn)用ROBOGUIDE軟件完成工業(yè)機(jī)器人視覺工作單元的創(chuàng)建并進(jìn)行2D視覺位置補(bǔ)償。工作任務(wù)122123相關(guān)知識(shí)視覺工作單元的創(chuàng)建及2D視覺位置補(bǔ)償1.?在?ROBOGUIDE?軟件中新建工業(yè)機(jī)器人工作單元，單擊“6.?Group?1機(jī)器人型號”，選擇合適的機(jī)器人型號，如LR?Mate?200iD，如圖所示。選擇合適的機(jī)器人型號1242.?一直單擊“下一步”到“8.?機(jī)器人選項(xiàng)”，在“按定單編號排序”框中搜索“685”，勾選“iRVision?2D?Pkg（R685）”復(fù)選框，如圖所示。勾選“iRVision?2D?Pkg（R685）”復(fù)選框1253.?在搜索框中繼續(xù)輸入“873”進(jìn)行搜索，勾選“Vision?support?tools（J873）”復(fù)選框，如圖所示。勾選“Vision?support?tools（J873）”復(fù)選框1264.?單擊“語言”選項(xiàng)卡，進(jìn)行語言設(shè)置，選中“簡體中文詞典”單選按鈕，勾選“選項(xiàng)詞典（簡體中文）”復(fù)選框，如圖所示。單擊“下一步”，直至完成工業(yè)機(jī)器人工作單元的創(chuàng)建。設(shè)置語言1275.?在目錄樹中右擊“Vision”，在彈出的快捷菜單中單擊“Vision仿真有效”，如圖所示，在彈出的對話框中單擊“確定”。單擊“Vision仿真有效”1286.?雙擊目錄樹中的UT：1，在彈出的對話框中單擊“CAD文件”右側(cè)的

?按鈕，如圖所示。單擊?

按鈕1297.?單擊“確定”→“應(yīng)用”，新安裝的工具如圖所示，需對其大小和位置進(jìn)行調(diào)整。新安裝的工具1308.打開示教器，單擊“POSN”鍵，調(diào)整工具方向，使工業(yè)機(jī)器人第5軸處于向下90°的狀態(tài)，如圖所示。調(diào)整工具方向1319.設(shè)置工具坐標(biāo)系。雙擊UT:1，單擊“工具坐標(biāo)”選項(xiàng)卡，勾選“編輯工具坐標(biāo)系”復(fù)選框，按住鼠標(biāo)拖拽工具坐標(biāo)系到吸盤中間位置，單擊“應(yīng)用坐標(biāo)系的位置”，再單擊“應(yīng)用”，如圖所示。設(shè)置工具坐標(biāo)系13210.添加桌子，具體步驟如下：（1）添加一個(gè)夾具，進(jìn)入CAD模型庫，選擇所需桌子“table08”，如圖所示。選擇“table08”133（2）打開桌子屬性設(shè)置對話框，在“常規(guī)”選項(xiàng)卡下設(shè)置位置Y=0mm、位置Z=0mm、位置X=716mm，如圖所示。調(diào)整桌子位置134（3）拖拽坐標(biāo)系，將工業(yè)機(jī)器人放置到桌子臺(tái)面上，雙擊工業(yè)機(jī)器人，勾選“固定位置”復(fù)選框，如圖所示，單擊“應(yīng)用”后工業(yè)機(jī)器人底座坐標(biāo)系變?yōu)榧t色。將工業(yè)機(jī)器人放置到桌子上并勾選“固定位置”復(fù)選框13511.?單擊“POSN”鍵，將運(yùn)動(dòng)模式設(shè)置為“各軸”，設(shè)定工業(yè)機(jī)器人J1～J4軸和J6軸角度為0?deg，J5軸角度為-90?deg，如圖所示。12.?新建回原點(diǎn)程序，命名為“YD”，程序如圖所示。設(shè)定工業(yè)機(jī)器人各軸角度回原點(diǎn)程序13613.?添加工件，具體步驟如下：（1）添加一個(gè)工件，進(jìn)入CAD模型庫，選擇“workpiece”中的“work01”工件，如圖所示，單擊“確定”。選擇“work01”137（2）打開工件屬性設(shè)置對話框，單擊

?按鈕，修改工件顏色為黑色，如圖所示。（3）在目錄樹中右擊“工件”，單擊“料架屬性”，彈出“料架”對話框，取消勾選“顯示”復(fù)選框，隱藏工件，如圖所示。修改工件顏色隱藏工件13814.?將工件與工具進(jìn)行關(guān)聯(lián)。雙擊工具，在彈出的對話框中單擊“工件”選項(xiàng)卡，勾選“work01”復(fù)選框，如圖所示，單擊“應(yīng)用”。可勾選“編輯工件偏移”復(fù)選框并設(shè)置偏移參數(shù)，以修改工件位置。將工件與工具進(jìn)行關(guān)聯(lián)13915.?按“Shift”鍵并單擊“MoveTo”，若無法將工業(yè)機(jī)器人移動(dòng)到工件上，應(yīng)調(diào)整用戶坐標(biāo)系方向，使其與法蘭盤上工具坐標(biāo)系方向相同。工具正確抓取工件14016.?添加相機(jī)。右擊目錄樹中的“傳感器裝置”，單擊“添加視覺傳感器”→“添加2D相機(jī)”→“CAD模型庫”，選擇“SC130EF2?BW”攝像頭，單擊“確定”，如圖所示。添加2D相機(jī)a）進(jìn)入CAD模型庫b）選擇目標(biāo)攝像頭14117.?調(diào)整相機(jī)位置。將相機(jī)調(diào)整到工件上方，雙擊相機(jī)打開屬性設(shè)置對話框，單擊“設(shè)置”選項(xiàng)卡，調(diào)整“焦距”為8?mm（數(shù)字越小，視覺范圍越大），如圖所示，單擊“應(yīng)用”。調(diào)整焦距14218.?將相機(jī)關(guān)聯(lián)到示教器上。在目錄樹中右擊“Vision”，單擊“Vision屬性”，彈出Vision屬性設(shè)置對話框，在“常規(guī)”選項(xiàng)卡下的“裝置”下拉列表中選擇“Senso-rUnit1?Camera1”，單擊“應(yīng)用”確認(rèn)，如圖6-26所示。關(guān)聯(lián)相機(jī)到示教器上14319.?在示教器中編程。打開示教器，單擊“MENU”鍵→“8?iRVision”→“1?示教和試驗(yàn)”，如圖所示。選擇“1?示教和試驗(yàn)”選項(xiàng)14420.?進(jìn)行相機(jī)設(shè)置。單擊示教器上的“請點(diǎn)擊此處”鏈接，彈出如圖所示對話框，單擊“允許”。單擊“新建”，在新建相機(jī)類型中選擇“2D?Camera”，名稱設(shè)定為“camera1”，設(shè)定完畢后單擊“確定”。雙擊camera1，進(jìn)入相機(jī)設(shè)置界面，在相機(jī)設(shè)置界面中，將相機(jī)類型選擇為“SC130EF2”，將“機(jī)器人抓取相機(jī)”設(shè)置為“否”，將“相機(jī)校準(zhǔn)”設(shè)置為標(biāo)定板校準(zhǔn)，單擊“保存”→“結(jié)束編輯”。選擇對話框14521.?添加點(diǎn)陣板，具體步驟如下：（1）添加一個(gè)夾具，進(jìn)入CAD模型庫，選擇“vision_dot_pattern_calibration”中的第二塊點(diǎn)陣版，如圖所示。（2）將點(diǎn)陣板移動(dòng)到視野中央的工件上方，建立點(diǎn)陣板工件坐標(biāo)系。選擇點(diǎn)陣板14622.?通過示教器打開視覺設(shè)置界面，單擊新建的相機(jī)SC130EF2，進(jìn)入相機(jī)設(shè)置界面后，單擊“校準(zhǔn)”圖標(biāo)，如圖所示。單擊“校準(zhǔn)”圖標(biāo)14723.?對模型進(jìn)行拍照，具體步驟如下：（1）單擊示教器中的“MENU”鍵→“8?iRVision”→“1?示教和試驗(yàn)”，進(jìn)入視覺瀏覽器設(shè)定界面。單擊“新建”，在彈出的“創(chuàng)建新的視覺數(shù)據(jù)”對話框中將“類型”設(shè)定為“2-D?Single-View?Vision?Process”，名稱設(shè)定為“box”，如圖所示?！皠?chuàng)建新的視覺數(shù)據(jù)”對話框148（2）雙擊box，進(jìn)入視覺處理程序，設(shè)置相機(jī)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和補(bǔ)正用坐標(biāo)系，如圖所示。（3）單擊“GPM?Locator?Tool?1”→“拍照”→“模型示教”。設(shè)置相機(jī)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和補(bǔ)正用坐標(biāo)系149（4）如果識(shí)別不清晰，可單擊菜單中“遮蔽”選項(xiàng)對應(yīng)的“編輯”，使用工具筆將工件多余內(nèi)容清除，如圖所示。（5）回到根目錄下，單擊“2-D?Single-View?Vision?Process”→“拍照檢出”，輸入檢測高度可以識(shí)別得更加準(zhǔn)確。位置檢測完成后，單擊“設(shè)定”，設(shè)定當(dāng)前位置為基準(zhǔn)位置，保存后退出編輯。清除工件多余內(nèi)容15024.?建立視覺抓取程序TEST000，具體步驟如下：（1）雙擊桌子，單擊“工件”選項(xiàng)卡→“添加”，工件的配置如圖所示。放置工件work01[2]不需要勾選“開始執(zhí)行時(shí)顯示”復(fù)選框?，而抓取工件work01[1]?需要勾選“開始執(zhí)行時(shí)顯示”復(fù)選框?。單擊“MoveTo”，驗(yàn)證工業(yè)機(jī)器人是否可以到達(dá)，如無法到達(dá)則需要重新調(diào)整工件位置。工件的配置151（2）創(chuàng)建抓取仿真程序，命名為“zhuaqu”，在仿真程序中單擊“指令”，選擇抓取程序，如圖所示。創(chuàng)建抓取仿真程序152（3）創(chuàng)建放置仿真程序，命名為“fangzhi”，在仿真程序中單擊“指令”，選擇放置程序，如圖所示。創(chuàng)建放置仿真程序153（4）創(chuàng)建一個(gè)新程序，命名為TEST000。調(diào)用工具坐標(biāo)系和用戶坐標(biāo)系，如下圖所示。抓取和放置程序調(diào)用工具坐標(biāo)系和用戶坐標(biāo)系（5）具體抓取與放置程序如下，示教程序如右圖所示。154（6）運(yùn)行程序，觀察工業(yè)機(jī)器人抓取與放置軌跡，如圖所示。工業(yè)機(jī)器人抓取與放置軌跡項(xiàng)目七

ROBOGUIDE軟件的綜合應(yīng)用1551.?能敘述疊棧的結(jié)構(gòu)、疊棧的種類、疊棧相關(guān)指令的用法。2.?能敘述疊棧的示教流程和疊棧的使用注意事項(xiàng)。3.?能根據(jù)碼垛工藝要求，采用疊棧的方法，完成碼垛工業(yè)機(jī)器人工作單元的創(chuàng)建并進(jìn)行碼垛編程及仿真。學(xué)習(xí)目標(biāo)156本任務(wù)的主要目標(biāo)是掌握疊棧的結(jié)構(gòu)、疊棧的種類和疊棧相關(guān)指令的應(yīng)用，并能根據(jù)要求，通過ROBOGUIDE軟件完成工業(yè)機(jī)器人碼垛工作單元的創(chuàng)建并進(jìn)行碼垛編程及仿真。碼垛工藝要求為：工業(yè)機(jī)器人碼垛工作單元由快換夾具、碼垛夾、儲(chǔ)料板、零件、工作臺(tái)組成，如圖所示。要求實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的搬運(yùn)和碼垛作業(yè)，依次將十個(gè)物料放置到立體倉庫模型中。工作任務(wù)157158工業(yè)機(jī)器人碼垛工作單元159相關(guān)知識(shí)一、疊棧功能1.?疊棧的結(jié)構(gòu)疊棧由兩種式樣構(gòu)成：確定工件堆疊方法的堆上式樣和確定工件堆疊路經(jīng)的經(jīng)路式樣，如圖所示。疊棧的結(jié)構(gòu)1602.?疊棧的種類根據(jù)堆上式樣和經(jīng)路式樣的不同，疊棧分為四種，分別為疊棧B、疊棧BX、疊棧E和疊棧EX。疊棧B要求所有工件的姿勢一定、堆疊底面為直線或平行四邊形，如圖所示。疊棧B161疊棧E對應(yīng)更為復(fù)雜的堆上式樣，如工件姿勢變化、堆疊底面非平行四邊形等，如圖所示。疊棧B、E只能設(shè)定一個(gè)經(jīng)路式樣，而疊棧BX、EX可以設(shè)定多個(gè)經(jīng)路式樣。勾選“Vision?support?tools（J873）”復(fù)選框1623.?疊棧相關(guān)指令（1）疊棧指令疊棧指令的功能是基于棧板暫存器的值，根據(jù)堆上式樣和經(jīng)路式樣計(jì)算當(dāng)前的堆疊點(diǎn)位置和當(dāng)前的路徑，改寫疊棧動(dòng)作指令的位置數(shù)據(jù)，疊棧指令如圖所示。疊棧指令163（2）疊棧動(dòng)作指令疊棧動(dòng)作指令是以具有接近點(diǎn)、堆疊點(diǎn)、逃點(diǎn)的經(jīng)路點(diǎn)作為位置數(shù)據(jù)的動(dòng)作指令，是疊棧專用的動(dòng)作指令，如圖所示。（3）疊棧結(jié)束指令疊棧結(jié)束指令的功能是結(jié)束目標(biāo)疊棧，計(jì)算下一個(gè)堆疊點(diǎn)，改寫棧板暫存器的值。疊棧結(jié)束指令如圖所示。單擊“Vision仿真有效”疊棧結(jié)束指令1644.?疊棧的示教流程疊棧的示教流程如圖所示。疊棧的示教流程1655.?疊棧的使用注意事項(xiàng)（1）疊棧功能的三個(gè)指令即疊棧指令、疊棧動(dòng)作指令、疊棧結(jié)束指令存在于一個(gè)程序而發(fā)揮作用。若只將一個(gè)指令復(fù)制到子程序中進(jìn)行示教，則該指令不會(huì)正常工作。（2）疊棧的數(shù)據(jù)示教完成后，疊棧號碼會(huì)隨同疊棧指令、疊棧動(dòng)作指令、疊棧結(jié)束指令一起被自動(dòng)寫入，因此無須注意是否在其他程序中重復(fù)使用疊棧號碼。（3）疊棧動(dòng)作指令中，不可將動(dòng)作類型設(shè)定為“C”（圓弧運(yùn)動(dòng)）。166二、運(yùn)用疊棧功能實(shí)現(xiàn)立體倉庫物料的入庫1.?新建仿真工作單元，選擇機(jī)器人型號為200iD，在配置機(jī)器人選項(xiàng)時(shí)需要勾選“Palletizing（J500）”復(fù)選框，配置碼垛包插件，如圖所示。配置碼垛包插件1672.?右擊目錄樹中的“夾具”，單擊“添加夾具”→“長方體”，修改該長方體的尺寸，作為工業(yè)機(jī)器人工作單元的桌面，如圖所示。添加夾具修改長方體尺寸1683.?雙擊“GP：1-LR?Mate?200iD”，在彈出的對話框中將“位置”的Z值修改為與插入長方體Z軸方向尺寸一致，如圖所示。調(diào)整“位置Z”的數(shù)值1694.?右擊“機(jī)器”，單擊“添加機(jī)器”→“CAD文件”，導(dǎo)入料庫平臺(tái)主體，如圖所示。添加機(jī)器導(dǎo)入料庫平臺(tái)主體1705.?單擊

?按鈕，顯示工業(yè)機(jī)器人動(dòng)作范圍，移動(dòng)料庫平臺(tái)主體至合適位置，確保其在工業(yè)機(jī)器人工作區(qū)域內(nèi)，如圖所示。右擊“料庫平臺(tái)主體”，單擊“添加鏈接”→“CAD文件”，依次添加料庫平臺(tái)01、料庫平臺(tái)02、料庫平臺(tái)03，組裝完成料庫平臺(tái)模型。移動(dòng)料庫平臺(tái)主體至合適位置并確保其在工業(yè)機(jī)器人工作區(qū)域內(nèi)1716.?右擊“工件”，單擊“添加工件”→“CAD文件”，選擇藍(lán)物料。雙擊Link3，在“工件”選項(xiàng)卡下勾選“藍(lán)物料”復(fù)選框，單擊“應(yīng)用”。勾選“編輯工件偏移”復(fù)選框，調(diào)整工件位置，設(shè)置W=90?deg，調(diào)整藍(lán)物料至適當(dāng)位置，如圖所示。添加藍(lán)物料并調(diào)整其位置1727.?取消勾選“開始執(zhí)行時(shí)顯示”復(fù)選框，修改位置R=-90?deg，如圖所示，單擊“應(yīng)用”。單擊“添加”，彈出“工件的配置”對話框，將“工件數(shù)”的X、Y、Z值分別設(shè)為5、1、2，將“距離”的X、Y、Z值分別設(shè)為-60?mm、0?mm、-135?mm，如圖所示。單擊“確定”，生成十個(gè)藍(lán)物料，依次將各藍(lán)物料調(diào)整至合適位置，如圖所示。工件偏移參數(shù)173配置工件將十個(gè)藍(lán)物料調(diào)整至合適位置1748.?右擊“夾具”，單擊“添加夾具”→“CAD文件”，選擇自由盤，在自由盤屬性對話框的“常規(guī)”選項(xiàng)卡下，設(shè)置“位置”的X=0?mm、“位置”的Y=0?mm、“位置”的Z=800?mm，將顏色修改為綠色，如圖所示，單擊“確定”→“應(yīng)用”。將自由盤調(diào)整到合適的位置，如圖所示。設(shè)置自由盤位置和顏色將自由盤調(diào)整到合適的位置1759.?雙擊自由盤，單擊“工件”選項(xiàng)卡，勾選“藍(lán)物料”復(fù)選框，單擊“應(yīng)用”。勾選“編輯工件偏移”復(fù)選框，修改W=90?deg、Z=15?mm，單擊“應(yīng)用”，再將藍(lán)物料調(diào)整至合適位置，如圖所示。將藍(lán)物料調(diào)整至合適位置17610.?單擊“添加”，彈出“工件的配置”對話框，設(shè)置工件數(shù)X=2、Y=5、Z=1，距離X=70?mm、Y=-50?mm、Z=-135?mm，單擊“確定”，添加十個(gè)藍(lán)物料，如圖所示。添加十個(gè)藍(lán)物料17711.?右擊“夾具”，單擊“添加夾具”→“CAD文件”，選擇快換緩存單元。在“常規(guī)”選項(xiàng)卡下設(shè)置“位置”的X=0?mm、Y=0?mm、Z=800?mm、R=180?deg，單擊“應(yīng)用”，再調(diào)整快換緩存單元到合適位置，如圖所示。將快換緩存單元調(diào)整至合適位置17812.?右擊“工件”，單擊“添加工件”→“多個(gè)CAD文件”，添加手爪主體及手爪手指，如圖所示。添加手爪主體和手爪手指17913.?雙擊快換緩存單元，在“工件”選項(xiàng)卡下勾選“手爪2_手指1”“手爪2_手指2”和“手爪2主體”復(fù)選框，單擊“應(yīng)用”。單擊“手爪2主體”，勾選“編輯工件偏移”復(fù)選框，輸入相應(yīng)偏移數(shù)值，如圖所示。設(shè)置偏移量18014.?右擊目錄樹中“GP：1-LR?Mate?200iD”下的UT：1，單擊“添加鏈接”→?“CAD文件”，選擇法蘭盤，將法蘭盤移動(dòng)到合適位置，如圖所示。添加法蘭盤并移動(dòng)到合適位置18115.?同時(shí)勾選“藍(lán)物料”“手爪2_手指1”“手爪2_手指2”和“手爪2主體”復(fù)選框，單擊“應(yīng)用”。選中“手爪2主體”，勾選“編輯工件偏移”復(fù)選框，設(shè)置W=180?deg，并將其移動(dòng)到合適位置，如圖所示，單擊“應(yīng)用”。將“手爪2主體”移動(dòng)到合適位置18216.?單擊“手爪2_手指2”，勾選“編輯工件偏移”復(fù)選框，設(shè)置W=180?deg，單擊“應(yīng)用”，然后同樣設(shè)置“手爪2_手指1”。單擊“藍(lán)物料”，設(shè)置W-90?deg，并將藍(lán)物料調(diào)整至合適位置，如圖所示，單擊“應(yīng)用”。將藍(lán)物料調(diào)整至合適位置18317.?按住“Ctrl”鍵，單擊“藍(lán)物料”“手爪2_手指1”“手爪2_手指2”和“手爪2主體”（同時(shí)選中），取消勾選“開始執(zhí)行時(shí)顯示”復(fù)選框，單擊“應(yīng)用”。18.?創(chuàng)建quzhua仿真程序。單擊“示教”→“創(chuàng)建仿真程序”，如圖所示，輸入程序名稱“quzhua”，單擊“確定”。創(chuàng)建仿真程序18419.?單擊“示教器”→“SELECT”鍵，在示教器中創(chuàng)建新程序。20.?設(shè)置過渡點(diǎn)1和數(shù)值清零，分別如圖所示。設(shè)置過渡點(diǎn)1設(shè)置數(shù)值清零18521.?雙擊快換緩存單元，在“工件”選項(xiàng)卡下單擊“手爪2主體”→“MoveTo”。單擊程序序號“11”，如圖所示。按“Shift”鍵+“F5”鍵，再次按“Shift”鍵取消選中。單擊“ON/OFF”鍵→循環(huán)啟動(dòng)按鈕，程序開始運(yùn)行。選中程序1118622.?單擊“示教”→“創(chuàng)建仿真程序”，輸入程序名稱“fangzhua”，單擊“確定”。單擊“指令”→“Drop”，依次選擇工件，如圖所示。選擇工件18723.?單擊“SELECT”鍵，將光標(biāo)移至程序NZ，單擊“NEXT”鍵→“復(fù)制”，輸入程序名稱“FZ”，如圖所示，單擊“ENTER”鍵→“是”。將光標(biāo)移至程序FZ，單擊“類型”→“TP程序”→“ENTER”鍵，對程序進(jìn)行修改，F(xiàn)Z程序如圖所示。復(fù)制程序?FZ程序18824.?創(chuàng)建碼垛抓取仿真程序，程序名稱為“NNNNN”，單擊“指令”→“Pick-up”，添加藍(lán)物料，如圖所示。25.?創(chuàng)建抓取物料的程序，程序名稱為“NN”，單擊“指令”→“7碼垛”→?“1?PALLETIZING-B”，設(shè)置碼垛配置參數(shù)。添加藍(lán)物料18926.?雙擊自由盤，單擊“藍(lán)物料［1，1］”→“MoveTo”→“SHIFT”鍵→“記錄”，將工業(yè)機(jī)器人移動(dòng)到第1個(gè)抓取點(diǎn)并記錄，如圖所示。記錄第1個(gè)抓取位置19027.?單擊“藍(lán)物料［1，5］”→“MoveTo”→“SHIFT”鍵→“記錄”，將工業(yè)機(jī)器人移動(dòng)到第2個(gè)抓取點(diǎn)并記錄，如圖所示。記錄第2個(gè)抓