论文总字数：18218字

摘 要

在国内因为人们越来越注重自身福利和保障导致企业在招聘人员时给出的待遇也逐渐提高，所以企业在这方面得到的利润空间逐渐缩小，各种功能的工业机器人作为提高生产力、降低成本并提高产业利润的存在被越来越多的厂商所欢迎，所以这是必然的趋势：人工搬运将被未来搬运机器人所替代，故针对ABB六轴搬运机器人设计仿真一套工作站系统就具有一定的实际意义。ABB机器人专门对应的软件RobotStudio被我们运用来进行对工作站建立虚拟模型，工作站各个设备位置安排和机器人代码编程。而如何实现现实中设备的实际功能，RobotStudio软件自带的Smart组件功能就是解决这一问题的最佳方式， Smart组件利用所具有的属性部件就能活灵活现还原设备动作。而在搬运机器人在实际生产中需要明确各个数据坐标，例如工具数据坐标、工件数据坐标和原目标点数据坐标等。设置工作站中所有设备的信号输入输出，并按照工作站内部逻辑进行顺序链接才能确保整个工作站的流程不会出现操作异常。ABB机器人工作站中的离线编程正是实现机器人完成任务的核心操作，只有编写二RAPID程序才让机器人能够正常运行。实验表明，整个仿真系统对于实际生产线上的投用的可行性。

关键词：搬运机器人 集成仿真 RobotStudio软件 编程应用

Design of ABB Six-Axis Industrial Robot Simulation System

Abstract

In recent years, with the gradual decline in the domestic demographic dividend in recent years, as the domestic demographic dividend has gradually declined, the labor costs of enterprises have continued to rise, and various industrial robots that save manpower are gradually entering the public eye. It is of practical significance to design and simulate a workstation system for ABB six-axis handling robot. We use RobotStudio, a software corresponding to ABB robots, to model workstations, work layouts and programs. The Smart component function in RobotStudio software can realize the actual function of the device in reality, and the attribute component of the Smart component can be used to vividly restore the device action. In the actual production of the handling robot, it is necessary to clarify various data coordinates, such as tool coordinates, workpiece coordinates, and origin coordinates. Set the signal input and output of all devices in the workstation, and follow the internal logic of the workstation to link sequentially to ensure that the entire workstation process will not operate abnormally. Offline programming in the ABB robot workstation is the core operation to achieve the task of the robot. Only by writing the second RAPID program can the robot run normally. Experiments show that the entire simulation system is feasible for the actual production line.

Key Words：Handling robot；Integrated simulation；Smart component；Programming application

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1机器人仿真研究背景及意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.3本文研究内容 3

1.4论文的重点 4

第二章 ABB搬运机器人工作站布局及工作逻辑 5

2.1工作站设计一般流程 5

2.2搬运工作站布局分析及工作逻辑 7

第三章 ABB搬运机器人工作站各设备设计 8

3.1生产线各动态Smart组件的设计 8

3.1.1输送带Smart组件的设计 8

3.1.2吸盘Smart组件的设计 10

3.1.3搬运小车及随机红绿模块Smart组件的设计 12

3.2 在ABB搬运工作站中输入/输出（I/O）信号的创建及连接方式 13

3.3创建关键程序数据 15

3.3.1创建工具数据 15

3.3.2创建工件坐标系数据 15

3.3.3创建载荷数据 16

3.4搭建机器人系统 16

第四章 ABB工作站编程与仿真 18

4.1 RAPID程序结构介绍 18

4.2工作站程序编程 19

4.3搬运工作站仿真 21

第五章 总结与展望 23

5.1工作总结 23

5.2系统评价 23

5.3工作展望 24

致谢 25

参考文献 26

附录 28

第一章 绪论

1.1机器人仿真研究背景及意义

目前，在原料采集与产品加工制造的产业或工程上的机器人在我国制造行业的对应使用日趋广泛，但是对于机器人在一定的线路上连续输送货物搬运机械时要设计一种合理的构架安排、详细的步骤流向并通过各种感官信号传达出来的流程、改变和打造、进行实时数据记录和管理、根据过去和现在的已知因素，运用逐渐完善的知识、关于客观事物的现象和外部联系的认识和科学方法，对产品可生产性未来的发展趋势做出估计和评价等方面缺乏快速响应和解决措施。众所周知，借助并采用现实虚拟技术、机器人技术以及电子计算机技术三者学科知识技术相结合才创立了机器人的仿真虚拟技术，在虚假模拟环境中对在一定的线路上连续输送货物搬运机械时的各种所独有的特质和在一连串加工中的所发生的事物等进行模拟仿真，在安排布置工业生产线时肯定要选择价格不会过于昂贵，又能够大幅提升工作效率的方法来提升性价比，这样才能在前期投资时看不到的或者可能在以后发生的隐藏漏洞导致企业经济损失或者破产的风险大大降低，已成为工业机器人应用发展的未来形式。因此，这是一项十分重要且有意义的项目，在探究自动化生产线工业机器人仿真上。

国内机器人编程软件在知名的一些品牌如新松工业机器人、广数工业机器人、 FOXBOT 工业机器人等上都有所创新编写，但机器人的现场编程调试才主要这些软件的重点，深入研究和应用在离线编程仿真、生产线系统集成等方面上的技术还是略显不足。但就对现在的行业环境来说，在设计机器人工作站时是无法做到高效率和高精度的，实际生产目标产量也就无法满足。因此，在虚拟仿真设计机器人工作站上的研究应该更加深入，这对于未来减少实际生产线上的错误会有很大的帮助。

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