工业机器人技术基础及应用 主讲人：顾老师 www.irobot-edu.com edubot_zhang@126.com

72课时 第01章 工业机器人概述 第02章 工业机器人的基础知识 第03章 操作机 第04章 控制器 第05章 示教器 第06章 辅助系统 第01章 工业机器人概述 第02章 工业机器人的基础知识 第03章 操作机 第04章 控制器 第05章 示教器 第06章 辅助系统 第07章 基本操作与基础编程 第08章 工业机器人应用 第09章 离线编程应用 第10章 工业机器人新时代

第7章 基本操作与基础编程（10） 第48课时： 7.8 离线编程 学习目标： 了解工业机器人的离线编程 《工业机器人技术基础及应用》 第7章 基本操作与基础编程（10） 第48课时： 7.8 离线编程 学习目标： 了解工业机器人的离线编程 《工业机器人技术基础及应用》 第7章：基本操作与基础编程 网址：www.irobot-edu.com 邮箱：edubot_zhang@126.com

48 7.8离线编程 离线编程 目前，工业机器人常用的示教方式有两种：在线示教和离线编程。 离线编程是针对机器人在线示教存在时效性差、效率低且具有安全隐患等缺点而产生的一种技术，它不需要操作者对实际作业的机器人进行在线示教，而是通过离线编程系统对作业过程进行程序编程和虚拟仿真，这大大提高了机器人的使用效率和工业生产的自动化程度。

适用于大批量生产、工作任务相对简单且不变化的作业任务 7.8离线编程 48 7.8.1特点 离线编程 在线示教 离线编程 需要实际机器人系统和作业环境 需要机器人系统和作业环境的几何模型 编程时机器人停止作业 编程时不影响机器人作业 在实际系统上试运行程序 通过虚拟仿真试验程序 操作者的经验决定编程质量 可用CAD方法进行最佳轨迹规划 难以实现复杂的机器人运行轨迹 能够实现复杂运行轨迹的编程 适用于大批量生产、工作任务相对简单且不变化的作业任务 适合中、小批量的生产要求

7.8离线编程 48 7.8.2基本步骤 工业机器人离线编程的基本流程

7.8离线编程 48 7.8.2基本步骤 工业机器人离线编程的基本流程

7.8离线编程 48 7.8.2基本步骤 基本步骤 1）系统几何建模 对工业机器人及其辅助系统进行三维几何建模是离线编程的首要任务。目前的离线编程软件一般都具有简单的建模功能，但对于复杂系统的三维模型而言，通常是通过其他CAD软件（如Solidworks、Pro/E、UG等）将其转换成IGES、DXF等格式文件导入到离线编程软件中。 2）空间布局 在离线编程软件内置的配套机器人系统中，根据实际作业系统的装配和安装布局情况，把机器人及其辅助系统模型在仿真环境中进行空间布局。

7.8离线编程 48 7.8.2基本步骤 基本步骤 3）运动规划 新建作业程序，通过软件操作将机器人移动至各程序点位置，并记录各点坐标及其属性。 对此过程的运动规划主要包括2个方面：作业位置规划和作业路径规划。 作业位置规划的主要目的是在机器人工作空间范围内，尽量减少机器人在作业过程中的极限运动或避免机器人各轴的极限位置；作业路径规划的主要目的是保证末端执行器作业姿态的前提下，避免各程序点机器人与工件、夹具、周边设备等发生碰撞。

7.8离线编程 48 7.8.2基本步骤 基本步骤 4）虚拟仿真 在虚拟仿真模块中，软件系统会对运行规划的结果进行三维模型动画仿真，模拟完整作业过程，检查末端执行器发生碰撞的可能性以及机器人的运动轨迹是否合理，并计算机器人每个工步的操作时间和整个作业过程的循环周期，为离线编程结果的可行性提供参考。

48 7.8离线编程 基本步骤 7.8.2基本步骤 5）程序生成及传输 如果虚拟仿真效果完全满足实际作业需求，就可以将仿真用的作业程序生成机器人实际作业所需的程序代码，并通过通信接口下载到机器人控制器，控制机器人执行指定的作业任务。 6）运行确认与再现 出于安全考虑以及实际误差存在，离线编程生成的目标作业程序在自动运行前必要进行跟踪试运行。具体操作请参照在线示教过程中的“检查试运行”。经确认无误后，方可再现焊接作业。

本章小结 48 在操作机器人之前必须严格遵守相关的安全作业规程，避免操作人员受到伤害和机器人设备等受到损坏。安全作业规程一般可以分为两类：行业安全操作规程和机器人的安全操作规程。 工业机器人项目在实施过程中主要有8个环节：项目分析、机器人组装、机器人零点校准、工具坐标系建立、工件坐标系建立、I/O信号配置、编程和自动运行。 在首次组装工业机器人过程中，要根据实际要求选择合适的安装方式，并连接好机器人系统之间的连接电缆。 小结

本章小结 48 手动操纵机器人运动时，其移动方式有点动和连续移动2种；运动模式有单轴运动、线性运动和重定位运动3种。而无论采取哪种方式手动操纵机器人运动，其基本操作流程可归纳为：操作前的准备和手动操纵机器人。 不论是在线示教还是离线编程，操作人员必须预先赋予机器人完成作业所需的信息，主要内容包括工具工件坐标系建立、运动轨迹、作业条件和作业顺序。 工业机器人在线示教时，新建作业程序中的基本运动指令有关节运动指令、线性运动指令和圆弧运动指令3种。 小结

？ 48 ？ 思 考 题 思考练习 操作工业机器人时必须严格遵守的安全作业规程一般分为哪几类？概述各部分内容。 工业机器人项目在实施过程中主要有哪几个环节？ 一般工业机器人安装方式有哪几种？ 工业机器人系统之间的电缆线连接主要分几种情况？ 手动操纵工业机器人运动时，其移动方式有哪几种？分别适用于什么场合？ 手动操纵工业机器人运动时，其运动模式有哪几种？ 手动操纵工业机器人运动的基本操作流程可归纳为几个部分？概述各部分内容。 工业机器人工具坐标系的建立方法主要有几种？

？ 48 ？ 思 考 题 思考练习 常用多点标定法有几种？概述各方法之间的区别。 概述6点法建立工具坐标系的原理。 如何验证新建的工具坐标系是否满足要求？ 建立工件坐标系的原理是什么？ 如何验证新建的工件坐标系是否满足要求？ 工业机器人示教时的运动轨迹分为哪几类？ 工业机器人示教时运动轨迹中每个程序点主要包括几部分信息？ 工业机器人作业示教常用的插补方式有哪几种？

？ 48 ？ 思 考 题 思考练习 工业机器人示教时作业条件的输入方法有哪几种形式？ 工业机器人示教时作业顺序的设置主要涉及几个方面？ 概述工业机器人在线示教的操作步骤。 工业机器人常用的基本运动指令有哪些？ 什么是离线编程？对比离线编程与在线示教的特点。 概述工业机器人离线编程的操作步骤。 更多免费资源

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