机器人示教编程工业机器人机械装调与维修实训软件.docx

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机器人示教编程工业机器人机械装调与维修实训软件

《机器人示教编程》教学与实训软件

招（投）标技术参数

一、简介

《机器人示教编程》是浙大旭日科技与广州数控合作开发的虚拟仿真教学与实训软件。

它采用浙大旭日科技首创的双屏（双系统）协同操控等技术，以前所未有的真实感、趣味性、安全性、便利性，创造出全新的教学与实训体验，拥有大量的项目化案例，为其提供多元化的实训方式，显著提升效果、降低成本。

是机电一体专业建设的重要组成部分和亮点。

《机器人示教编程》软件从以下五个方面进行详细介绍：

一、下象棋；二、绘画；三、上下料；四、焊接；五、码垛。

二、优势与特色

趣味性：

首创分屏操作模式，将示教器与机器人本体分别显示在平板电脑（PAD）和PC机屏幕上，PAD端与PC端实现无线连接和操控，不仅解决了现有仿真软件中机器人本体被示教器遮挡的问题，还极大地增加了机器人仿真教学的趣味性。

2）真实感：

以机器人生产厂家提供的典型机床型号为原型，进行高仿真建模，结构完整、模型逼真。

同时，拥有高度逼近真实的表面外观和细节感受，创造出身临其境般的实训体验。

3）项目化教学案例：

针对虚拟机器人示教编程仿真实训的需求，精心设计典型的机器人示教编程项目化教学案例，均可直接用于仿真实训，完成不同的虚拟实训任务。

三、《机器人示教编程》技术参数

软件名称

软件功能

功能简述

机器人示教编程

运行环境

单平台模式：

在台式电脑或笔记本（WINDOWS）上运行。

*双平台分屏模式：

虚拟机器人本体在台式机或笔记本电脑（WINDOWS）上运行，虚拟示教编程控制盒在平板电脑或手机（ANDROID系统）上运行，并通过无线通讯对虚拟机器人本体进行操作和控制。

软件界面

*隐匿式菜单或工具条：

软件界面上看不到菜单、功能图标，全部用于显示场景和虚拟设备，以保持界面的纯净。

整屏展示：

使用完整的屏幕显示场景，而不是将屏幕切割成若干区域。

部件认知

引出线：

引出线将同时显示各部件名称，可根据用户观察视角与设备的距离自动进行层级显示。

距离设备越近，显示项目越多。

虚拟装备

*虚拟机器人本体：

外形尺寸与真实机器人完全相同，并拥有高度逼真的外观。

表面可见结构、零部件与真实机器人一致。

*虚拟示教盒：

可操作的独立示教盒，操作方式与真实示教盒高度一致。

经专业绘制，精美大方，与真实示教盒高度逼近。

两种显示模式，一是显示在电脑屏幕上，与机器人本体叠放，并有“全部显示”、“隐藏”并可放大、缩小；二种显示方式。

是放置与移动终端（如PAD）上，与机器人本体分离。

虚拟场景

虚拟场景：

软件启动后，即进入逼真的三维车间环境，其中包括机器人、车间设备、叉车、卷闸门、监控摄像头、车间照明灯等，营造出真实的生产氛围。

漫游操作：

利用键盘操作，可在车间中进、退、左转、右转等。

教学案例

一、下象棋：

以机器人将象棋中的一颗棋子下到棋盘中为案例。

机器人的抓取端是一种带有电磁阀控制的吸盘，通过棋子与吸盘的感应传输信号来控制吸盘的工作。

通过编程输入“MOVL”、“MOVJ”、“DOUT”、“DELAY”等机器人指令来达到下象棋的效果。

案例步骤包含：

1）新建程序

2）运动机器人到起始点P1，添加MOVJ指令

3）运动机器人到象棋抓取点P2，添加MOVJ指令

4）将输出端口“1”置为“ON”

5）添加“DELAY”指令，使吸盘能够吸牢

6）返回到起始点P1，添加MOVJ指令

7）运动机器人到下棋落子点P3，添加MOVL指令

8）将输出端口“1”置为“OFF”

9）添加“DELAY”指令

10）返回到起始点P1，添加MOVL指令

11）还原场景

12）再现运行

二、绘画：

机器人在画板中写出汉字“中”。

案例从新建项目操作开始，再通过编程输入“MOVL”、“MOVJ”等机器人的运动指令来完成汉字书写，最后再进行运动复现。

案例步骤包含：

1）新建程序

2）运动机器人到落笔点的上方点P1，添加MOVJ指令

3）运动机器人到落笔点P2点，添加MOVL指令

4）运动机器人到第一笔的重点P3，添加MOVL指令

5）运动机器人到第一笔终点的上方点P4，添加MOVL指令

6）按照上述步骤完成剩余笔画的书写

7）还原场景

8）再现运行

三、上、下料：

机器人将毛坯装入数控车床进行加工并将加工完的工件取出。

首先系统中有IO控制，输入信号为车床门开启状态和夹具装夹状态，输出信号有关闭车窗门、夹具夹紧、夹具松开、卡盘运动。

通过IO控制能有效避免机器人与机床的相互碰撞。

再通过编程输入“MOVL”、“MOVJ”、“DOUT”、“DIN”、“DELAY”等机器人指令来完成这一整套动作，最后再进行运动复现。

整个案例教学不仅包含如何新建机器人程序，而且也包含了如何使机器人和周边设备协同工作。

案例步骤包含：

1）新建程序

2）运动机器人到工件上方点P1，添加MOVJ指令

3）运动机器人到工件赚取点P2，添加MOVL指令

4）添加“WAIT”指令，等待夹紧工件

5）返回到路径点P1，添加MOVL指令

6）运动机器人到机床门前点P3，添加MOVJ指令

7）运动机器人到卡盘前点P4，添加MOVL指令

8）运动机器人到装夹点P5，添加MOVL指令

9）添加“DELAY”指令，使卡盘能够夹紧

10）添加“DELAY”指令

11）运动机器人卡爪离开工件到点P6，添加MOVL指令

12）运动机器人离开车床到点P7，添加MOVL指令

13）添加“DELAY”指令

14）添加“WAIT”指令，等待车床门打开

15）返回到路径点P6，添加MOVL指令

16）返回到路径点P5，添加MOVL指令

17）添加“WAIT”指令，等待夹紧工件

18）添加“DELAY”指令

19）运动机器人使工件离开卡盘点P8，添加MOVL指令

20）运动机器人退出机床点P9，添加MOVL指令

21）返回机器人到P1点，添加MOVJ指令

22）返回机器人到P2点，添加MOVL指令

23）添加“DELAY”指令

24）运动机器人到路径点P10，添加MOVJ指令

25）还原场景

26）再现运行

四、焊接：

控制机器人完成简单的焊接任务。

通过编程输入“MOVJ”、“MOVL”等机器人运动指令来完成焊接路径的设定，并使用“ARCON”、“ARCOF”等焊接指令来控制焊接状态，以此来完成整个焊接任务，最后通过“再现运动”指令来观看运动复现情况。

案例步骤包含：

1）新建项目

2）焊接机器人移动到待机位置，添加MOVJ指令

3）焊接机器人移动到焊接开始位置附近，添加MOVL指令

4）焊接机器人移动到焊接点，添加MOVL指令

5）引弧，开始焊接

6）焊接机器人移动到焊接结束位置，添加MOVL指令

7）熄弧，焊接结束

8）焊接机器人移动到结束位置附近，添加MOVL指令

9）焊接机器人移动到安全位置，添加MOVJ指令

10）还原场景

11）再现运行

五、码垛

控制机器人将已经加工好的工件码到工作台上。

机器人的抓取端带有卡爪，通过接触工件后的检测信号输入来控制卡爪的开关。

再通过编程输入“MOVL”、“MOVJ”、“DOUT”、“WAIT”、“DELAY”等机器人指令来完成码垛操作。

案例步骤包含：

1）新建程序

2）机器人移动到工件上方位置，添加MOVL指令

3）机器人移动到工件抓取点，添加MOVL指令

4）添加“WAIT”指令，等待夹紧工件

5）机器人移动到工件上方点，添加MOVL指令

6）机器人移动到码垛台上方点，添加MOVJ指令

7）机器人到码垛点，添加MOVL指令

8）添加“DELAY”指令，卡盘松开，放开工件

9）运动机器人到码垛台上方点，添加MOVL指令

10）重复上述步骤

11）还原场景

12）再现运行

机器人编程

机器人坐标系：

关节坐标系（J）、基坐标系（B）、工具坐标系（T）、用户坐标系（U）。

插补方式：

关节插补、直线插补、圆弧插补。

程序管理

与编程

程序管理：

程序的新建、复制程序、删除、查找、重命名。

程序指令编辑：

指令的添加、修改、删除、剪切、复制。

机器人指令

运动指令：

MOVJ、MOVL、MOVC

信号处理指令：

DOUT、WAIT、DELAY、DIN

流程控制指令：

LAB、JUMP、JUMPR、JUMPIN、#、END、MAIN

运算指令：

R、INC、DEC

平移指令：

PX、SHIFTON、SHIFTOFF、MSHIFT

操作符：

关系操作符、运算操作符。

教学

*项目化案例教学：

可直接用于仿真实训。

案例包括：

下象棋、绘画、上下料、焊接、码垛。

即学即练：

可选择不同的实训项目，一步步演示各个机器人示教实验的操作过程，并同步伴随操作说明。

演示过程中，无需任何切换，就可以操作练习，即演示和操作练习可以随时转换。

用户可使用进度控制面板，调节演示速度、快速选择不同的操作阶段。

练习

*操作方式：

人性化的操作方式，简便、快捷、明了。

操作任意步骤都支持暂停和回看功能，避免错过每个章节重点；有充分的提示引导信息，如以手形图标结合说明文字提示下一步操作。

考核

*智能考核：

对学生的每一步操作的正确性、规范性、安全性进行自动记录、评估、计分，并输出和提交详细的考核记录单。

防作弊功能：

自动输出考核记录表，自动加密。

辅助功能

加密方式：

提供注册文件、加密狗、网络三种可选解密方式，由用户任意选择其中一种。

行为监控：

软件可在实训全程自动实施监控，及时发现、提醒和制止不良操作行为，从而培养良好的操作规范和安全意识，技能训练与养成教育并重，有效保障实训安全。

系统配置：

可以对软件一些参数进行配置，例如可通过系统配置功能开关语音提示。

自主开发：

所有能够由用户自定义的参数均应向用户开放，如所有的说明文字、配置参数均应采用EXCEL表驱动，甚至一些软件功能参数也可用EXCEL表驱动。