ABB RobotStudio2019 学习笔记一

下载与安装RobotStudio2019

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  安装过程没有特别需要注意的地方，一直点击Next直到安装完成。请在联网状态下打开该软件，然后它会提醒你等待Roboware下载安装完成。

使用RobotStudio2019编写机器人操纵程序

  该软件有两种编程方式：一种是图形编程，另一种是文本编程。

建立机器人工作站

  在建立机器人工作站之前，我们得先弄清楚这个软件使用的逻辑。
  要达到控制机械臂运动的目的，我们首先需要建立机械臂的模型，然后配置一台控制机械臂运动的控制器，最后编写RAPID程序并将其下载到控制器以操纵机械臂运动。
  RobotStudio中有三种创建工作站的方式，这里介绍最常用的两种。第一种是创建空白工作站，然后自己再引入机械臂模型和控制器配置；第二种是创建附带控制器的工作站，该方式只需要选择机械臂型号（控制器自动进行配置）。

创建空白工作站

  这种方法的好处是：你可以根据形状选择合适的机械臂，以及自定义控制器。

1. 点击New→Empty Station
2. 创建

创建完之后，·整个工作站没有任何内容。

接下里，我们导入一台机械臂。这里我选择的是IRB2600

选完之后，跳出一个对话框。在实际中，要根据项目的要求选定具体的机器人型号、承重能力以及机械臂可到达的距离。

点击OK后，工作站出现我们选择的机械臂。
使用键盘鼠标组合按键可以调整观察视角。
平移：Ctrl+鼠标左键
旋转：Ctrl+Shift+鼠标左键
缩放：鼠标滚轮

创建附带控制器的工作站

  这种方法的好处是：不用自己配置控制器。但建议熟悉机械臂型号以后再采用这种方法。

1. 点击New→Solution with station and virtual controller
2. 输入项目名
3. 选择项目路径
4. 选择Robotware的版本(默认就好)
5. 选择机械臂型号（我这里选的是IRB 2600 1.65m）
6. 创建

  创建以后，需要等待一段时间的加载。此时控制器状态显示为红色，表示正在启动。

  加载完之后，右下角控制器状态会变成绿色，同时会弹出一个对话框要你选择机器人，随便选一个就好。

  最后的效果如下图所示。

安装工具

  点击Import Library→Equipment→Mytool。导入的工具会被放置在世界坐标系的原点。

  在左侧Layout中，点击Mytool将其拖动到“IRB2600_12_165_01"上然后松开左键

  在弹出的对话框中，点击Yes。这样工具就被安装到了机械臂末端法兰盘上。

如果想拆除工具，请右键点击工具Mytool，然后点击Detach。

放置被操作物体

  点击Import Library→Equipment→Propeller Table，则工作站内出现该物体。

  接下来我们将该物体移动至机械臂的可行空间内。首先选中“IRB2600_12_165_01"，右键单击，点击Show Work Envelope，最后工作站内就会显示机械臂末端的可行区域。

  我们点击右上角Freehand工具栏内的Move按钮，沿世界坐标系X轴拖动被操作物体。

让工具末端沿被操作物体边缘移动

  为了让工具末端沿着我们指定的路径移动，我们首先要指定路径上的几个端点。
  首先点击上方工具栏内的Target

  切换取点模式为“Snap End”，然后左键单击左侧文本框Position，再依次点击被操作物体的四个角点，最后点击Create。

  这样，我们就创建了归属于世界坐标系wobj0的四个点。

  下面我们创建一条沿着这四个点前进的路径。我们首先选中刚才创建的点，右键菜单中点击Add to New Path，这样我们就得到了一条非封闭的路径。

  如果想要让工具末端绕一圈后回到最初的位置，我们还要将第一个点复制一份，然后将其放到路径的最后。

  现在我们创建了工具末端的行进路径，接下来我们需要进一步确定机械臂运动到这个位置的方式。我们首先规定工具在每一点的姿态，在第一点右键点击View Robot at target，观察机械臂运动到这一点时的姿态。
  如果该姿态不可达，则机械臂不显示且下方信息栏中出现警告信息。

  如果姿态不可达或者不符合要求，我们就需要更改该姿态。右键点击某个点，点击Modify Target→Rotate，然后在Rotation(Deg)这一栏里面填入要旋转的角度，并选择旋转轴。

  如果想让所有目标点的姿态都和第一点保持一致，则可以采用copy orientation和apply orientation这两个功能来实现。最后的效果如下图所示。

  调整完目标点之后，我们还有最后一项重要的工作——轴配置。稍微了解过机器人学的同学可能知道，机器人可以通过多种关节轴的组合来到达目标点，而且选取合适的轴配置至关重要。
  如果机械臂在两个目标点的轴配置相差甚远（比如机械臂肘部、朝向相反），那么机械臂在运动时很可能接近奇点，或者需要做大幅度的调整。
  右键点击某个目标点，点击configuration，然后弹出对话框。我们可查看该对话框中“关节值”的数值，以作参考。
“Previous”：目标点原先配置对应的各关节轴度数。
“Current”：当前勾选轴配置所对应的各关节轴度数。
  对话框中给出了软件自动计算好的备选项，但我们也可以勾选"Include turns"来自己详细设定各个关节轴的度数。

  如果不想一个一个地调整轴配置，可以采用软件自带的自动轴配置功能。右键点击左侧列表中已生成的path_10，点击Auto Configuration，然后选择All Move Instructions。这样所有的目标点的轴配置都由软件自动计算好。

  最后一个需要调整的地方是机械臂沿路径运动的方式（运动类型、速度、转弯半径等）。我们右键点击Path_10的第一段路经，点击Edit Instruction，然后左上角弹出对话框，里面有所有可以调整的路径参数。
  具体的参数含义可以查看帮助文档，这里只强调一些比较关键的参数。
“Motion Type”：机械臂末端（工具末端）运动的方式。如果选择Linear，则机械臂末端会沿着直线前往目标点；如果选择Joint，则机械臂末端不会沿着直线前往目标点，而是沿着弧线。
“Speed”：机械臂末端行进速度
“Zone”：转弯半径。如果设置Zone为fine，则机械臂末端会精准地到达目标点；否则它会提前转弯前往下一个目标点。转弯半径越大，路径越平滑。

  最后，我们右键点击path_10，点击Move along Path,就可以看到仿真的结果了。

生成RAPID代码（Synchronize to RAPID）

  在确保仿真无误后，我们就可以将我们的图形化的工作站转换成代码。我们切换到RAPID那一栏，点击Synchronize→Synchronize to RAPID。

  然后按照确保勾选如下选项。Module1是我们创建的代码模块的名字，相当于代码文件的名称。

  然后我们就生成了对应的RAPID代码。一开始我们可能找不到生成的代码在哪里，我们需要调出controller信息栏，然后展开全部，双击main即可。
  一个Module里面有一个main函数（而且只能有一个）和一个path_10函数，在所有函数的外部定义了目标点和工具的属性（相当于C语言中的全局变量）。

  path_10函数中有四条Move语句，每个Move后面跟的是这个函数的参数。

从RAPID代码生成模型（Synchronize to station）

  我们可能想手动修改代码来控制机械臂，而不是在图形界面通过各种按钮来控制它。那么我们就需要用到一个反向功能——Synchronize to station。它把你在代码上所做的更改全部转换到工作站内。

  比如你在代码文件中又加了一条路径path_20，则在Paths$Targets一栏中会出现你定义好的这条路径；如果你定义了一个新的坐标系，则工作站视窗内会显示你所定义的坐标系。
  这里举个简单的例子。我把path_10复制一份,重命名为path_20。然后点击Synchronize to station。

  然后勾选如下选项。

  最后返回到Home界面。我们发现我们定义的路径出现在了Path&Targets一栏中。

  最后需要注意的是：我们每一次更改代码，都需要点击Apply按钮，保证更改生效。