RobotStudio建模功能在機器人項目中的應用研究

劉甘霖

摘要：在機器人實際工程項目洽談前期，客戶需要展示項目完成后的動畫效果， RobotStudio中提供的建模功能創建機械裝置可為制作動畫效果提供機器人周邊的模型，本文以創建旋轉滑臺為例，詳細介紹在RobotStudio中創建機械裝置的步驟，能夠幫助工程技術人員很好的展示項目效果。

Abstract： At the early stage of the robot actual engineering project， part of the customers need to show the animation effects after the completion of the project. The modeling function provided in RobotStudio creates a mechanical device that can provide a model of the robot's surroundings for creating animation effects. This article takes the creation of a rotating slide as an example to introduce the steps of creating a mechanical device in RobotStudio in detail， which can help engineering and technical personnel to display project effect.

關鍵詞：RobotStudio;動畫;機械裝置;旋轉滑臺

Key words： RobotStudio;animation;mechanical device;rotary sliding table

0 ?引言

隨著工業機器人在生產制造業中的廣泛應用，機器人應用服務提供商面臨巨大的競爭，客戶的要求也越來越高[1-2]。通常在項目前期需要對整個項目進行技術論證，一般客戶需要做動畫演示以驗證項目的可行性，而一般的機器人工程師對專業的動畫制作軟件及方法掌握程度較低，RobotStudio中提供的建模功能剛好可以提供制作動畫的素材，本文以某實際機器人項目中的一個環節-創建旋轉滑臺為例，詳細分析創建旋轉滑臺的方法與步驟。

1 ?機械模型建立

1.1 模型參數設置

該項目需要設置一個半圓形滑道，運輸物體為球形，動畫模型簡化為基座中心點（0.00，0.00，0.00）半徑為800mm，高度為100mm的圓柱體作為底部支撐滑臺，能夠滑動的滑塊為球形物體，文中設置中心點（600.0，0.00，200.00），半徑為100mm球體。創建完成的模型如圖1所示。

1.2 機械裝置創建

在建模選項中選擇創建機械裝置，機械裝置類型選擇設備，主要是將兩個物體合并組建成一個機械裝置整體，以及賦予機械裝置運動參數，在RobotStudio中創建設備類型的機械裝置由設置鏈接和接點兩個步驟來完成。

1.2.1 鏈接設置

創建機械裝置中的鏈接是將機械模型中不同的部件進行連接以形成一個機械整體，該模型中要求球體在圓柱上表面中的的半圓形滑道滑動，鏈接的基本鏈接（Baselink）設置為下面的圓柱體，即不動的滑臺，滑球作為第二個鏈接進行設置，設置好的界面如圖2所示。

1.2.2 接點設置

接點設置主要是確定球體旋轉的軸的位置參數，本文描述的軸位置在圓柱體的中心垂直與XY平面的軸線上，使用選擇中心點工具選擇圓柱體中心點作為關節軸第一個位置（0.00，0.00，100.00），因在同一軸線上，第二個位置XY坐標值與第一個位置相同，將Z值設置成不與第一個位置Z值不同即可將關節軸設定在圓柱體中心位置。接點設置如圖3所示。

2 ?編譯機械裝置

機械模型建立好后需要對機械裝置進行編譯以實現能被RobotStudio直接使用，主要添加滑臺定位數據，根據實際項目需求關節值可以設置較大范圍，本文設置為半圓弧，則關節限值中最小限值為0，最大限值為180，從起始位置到末端需要設置轉換時間，一般情況下轉換時間可任意設置，此項參數可依據動畫效果需要更改。轉換時間設置如圖4所示。

編譯好的機械裝置可以在手動模式下進行關節運動測試[3-4]，如圖5所示，測試成功的機械裝置隨著鼠標的拖動可實時顯示關節軸J1的度數。對于創建好的機械模型可以導入到模型庫中，方便后期與smart組件聯合制作動畫效果使用。

3 ?結束語

本文以RobotStudio中建模功能創建機械裝置，以創建旋轉滑臺為例，詳細分析了機械裝置的創建和編譯步驟以及參數的設置，旨在為機器人應用項目前期制作動畫效果所需的機械模型提供幫助，使機器人應用從業人員在不需要掌握專業動畫制作軟件的前提下制作項目效果動畫成為可能，增加機器人項目的前期洽談成功率。

參考文獻：

[1]中國“工業4.0”亟待突圍[J].資本市場，2015（03）：18-43.

[2]王田苗，陶永.我國工業機器人技術現狀與產業化發展戰略[J].機械工程學報，2014，50（09）：1-13.

[3]蔣金偉，蔣正炎.一種基于氣壓傳動的機械手及電氣控制系統研究[J].液壓氣動與密封，2019，39（05）：26-32.

[4]胡敏，梁聰慧，鄭慶華，李宇力.多關節液壓臂架實時控制軟件的設計與實現[J].中國工程機械學報，2013，11（03）：243-247.