基于Roboguide白车身在线测量系统的机器人离线编程方法研究

Ｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｌ衄圜—圜圜　

基于Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ白车身在线测量系统的　

机器人离线编程方法研究　

Ｒｏｂｏｔ　Ｏｆｆ－ｌｉｎｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｆｏｒ　Ｗｈｉｔｅ　Ｂｏｄｙ　

Ｏｎｌｉｎｅ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ　

谢志军　郭光明　张伟军　

（上海交通大学机械与动力工程学院机器人研究所，上海２００２４０）　

摘　要：介绍了汽车生产厂商的白车身在线测量系统中，利用Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ软件平台，应用虚拟现实技术对　

工业机器人在实际工业生产中的节拍任务进行仿真建模及离线编程的方法。通过在ＣＡＴＩＡ三维软件里建立　

测量部件模型，转换测量点三坐标值形成点云数据，利用激光跟踪仪获取机器人工位坐标；在Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ搭建　

在线测量工位的虚拟现实环境，结合Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ仿真技术实现了ＦＡＮＵＣ机器人的离线编程并导出数据实现机　

器人运动轨迹的优化。通过上汽通用五菱公司柳州宝骏生产基地的技术方案验证，满足生产节拍要求，研究　

成果直接应用于宝骏汽车两款车型的在线测量工位。　

关键词：在线测量系统机器人离线编程Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ　ＦＡＮＵＣ机器人　

ＤＯＩ：１０．１６４１３／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ．１００７—０８０ｘ．２０１６．１　１．００１　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｅｓｓａｙ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ａｂｏｕｔ　ｏｎｌｉｎｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｕｓｉｎｇ　Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ａｎｄ　ｖｉｒｔｕａｌ　ｒｅ－　

ａｌｉｔｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｈｅｌｐ　ｏｆｆ・ｌｉｎｅ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　ｏｆ　ｉｎｄｕｓｔｉｒａｌ　ｒｏｂｏｔ，ｍｅｅｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　

ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｒｈｙｔｈｍ，ｉｎ　ｔｈｅ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ　ｏｆ　ｗｈｉｔｅ　ｃａｒ　ｂｏｄｙ．Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｍｅａｓｕｒｅ—　

ｍｅｎｔ　ｍｏｄｅｌ　ｉｎ　ＣＡＴＩＡ，ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｐｏｉｎｔ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ　ｖａｌｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｏｉｎｔ　ｃｌｏｕｄ　ｄａｔａ　ａｎｄ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｌａｓｅｒ　ｔｒａｃｋｅｒ　

ｔｏ　ｏｂｔａｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｏｂｏｔ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ．ｔｈｅ　ｏｎｌｉｎｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｓｔａｔｉｏｎ　ｖｉｔｒｕａｌ　ｒｅａｌｉｔｙ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｉｓ　ｆｉｎａｌｌｙ　ｂｕｉｌｔ　

ｉｎ　Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ，ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅ　Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｒｅａｌｉｚｅｓ　ｔｈｅ　ＦＡＮＵＣ　ｒｏｂｏｔ　ｏｆｆ－ｌｉｎｅ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｘ。　

ｐｏｒｔ　ｄａｔａ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｏｂｏｔ　ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ．Ｉｎ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｐａｓｓ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　ＳＡ—　

ＩＣ　ＧＭ　Ｗｕｌｉｎｇ　Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｌｉｕｚｈｏｕ　Ｂａｏｊｕｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｂａｓｅ　ａｎｄ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃｙ—　

ｃｌｅ．Ｗｈａｔ’Ｓ　ｍｏｒｅ，ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｒｅｓｕｌｔｓｉｓ　ｄｉｒｅｃｔｌｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｆｏｒ　Ｂａｏｊｕｎ　ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　ｔｗｏ　ｍｏｄｅｌｓ　ｏｆ　ｏｎｌｉｎｅ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｓｔａｔｉｏｎｓ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｏｎｌｉｎｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｒｏｂｏｔ　ｏｆｆ－ｌｉｎｅ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ　ＦＡＮＵＣ　ｒｏｂｏｔ　

０　引　言　

测量方法如三坐标测量仪越来越难以胜任繁重的工　

对汽车产量与质量要求的提高，使传统的白车身　

作量，因此在线测量系统应运而生。在线测量系统使　

作者简介：谢志军　１９９１年生，硕士研究生。研究方向为工业机器人。　

郭光明　１９９２年生，硕士研究生。研究方向为工业机器人。　

张伟军　１９７１年生，博士，教授。研究方向为工业／特种机器人。　

２０１６．１１　Ｉ机电一体化３　

基于Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ白车身在线测量系统的机器人离线编程方法研究　

用工业机器人作为其测量载具　。工业机器人带有　

可编程ＣＰＵ控制处理单元，编程模式分为在线示教　

Ｒｏｂｏｔ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｖｅｒｓｉｏｎ—＋Ｒｏｂｏｔ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉ０ｎ／　Ｉ’ｏ０ｌ—　

Ｇｒｏｕｐ　Ｒｏｂｏｔ　Ｍｏｄｅｌ　Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｇｒｏｕｐｓ－－－＊Ｒｏｂｏｔ　

编程和离线编程：与控制单元相连称在线示教编程，　Ｏｐｔｉｏｎｓ－－－￣Ｓｕｍｍａｒｙ；同时导入外部ｉｇｓ格式模型文件，　

与控制单元断开链接称离线编程。离线编程优势明　

单击菜单栏上的ｃｅｌｌ—Ａｄｄ　Ｆｉｘｔｕｒｅ－－－＊Ｓｉｎｇｌｅ　ＣＡＤ　Ｆｉｌｅ，　

显：压缩机器人调试时间，提高生产线效率；工程人员　添加指定位置的模型。这样就建立了一个虚拟工位　

远离危险工作环境，后期维护方便；ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＲＯ—　

的仿真环境。见图１。　

ＢＯＴＩＣＳ一体化仿真，提高编程质量；快速响应客户需　

求。本文在线测量工位使用Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ软件进行　

ＦＡＮＵＣ机器人离线仿真和编程。实际应用中，使用　

Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ搭建了在线测量工位的虚拟现实环境，依　

据仿真结果实现了机器人自主控制，白车身测量效率　

大大提升，有效地降低了白车身制造误差，显著提高　

了汽车制造质量。　

１　Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ简介　

Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ软件是日本ＦＡＮＵＣ公司为ＦＡＮＵＣ机　

器人研发的专用离线编程软件。通过虚拟三维环境，　

模拟实际状态下的机器人及周边设备。该软件能够模　

拟从机器人设备细节到控制逻辑等一系列环节，使用　

软件自带的虚拟ＴＰ示教盒，编辑并查看机器人运动　

轨迹。　

图１新建工作环境步骤　

Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ软件包括建模模块、布局模块、编程模　

块和仿真模块四大模块，拥有处理搬运、弧／点焊、喷　

涂等机器人离线仿真功能，具有ＦＡＮＵＣ公司的各种　

型号机器人模型及与机器人的通信等基本功能。利　

用Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ进行离线编程，获得准确的机器人运动　

周期时间，同时验证新轨迹方案的可行性　。　

２仿真环境的搭建　

２．１　机器人、测头等模型导入　

需要注意的是，在上海ＦＡＮＵＣ公司购买的　

ＦＡＮＵＣ机器人通常预装ＧＭ通用软件包，此软件包　

包含焊接机器人、搬运机器人等机器人配置文件。在　

在线测量系统中，机器人按搬运机器人软件包解压使　

用，因此在Ｒｏｂｏｔ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｖｅｒｓｉｏｎ中选择Ｈａｎｄｌｉｎｇ　

Ｔｏｏｌ软件包　。见图２。　

此时，需要确定机器人与其他模型之间的相对位　

（１）仿真基础环境建立　Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ软件能够进　

行简单的模型设计，利用软件提供的自带模型和外部　

导入的兼容模型，建立符合实际标准的仿真环境，大　

大提高了离线编程的效率和质量。　

Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ自带模型库为工程设计者提供方便，避　

免对常用模型的重复设计。其自身建模功能不能满足　

复杂模型的需要，但能兼容专业建模软件导出格式为　

ｉｇｓ或ｉｇｅｓ的模型，节省了工程设计人员的宝贵时间。　

新建工作环境（ｎｅｗ　ｃｅｌ１）的步骤为启动Ｒｏｂｏｇｕ－　

ｉｄｅ后，单击“新建”按钮，根据需要分别确定：Ｐｒｏｃｅｓｓ　

Ｓｅ】ｅｃｔｉｏｎ—　Ｗｏｒｋ　Ｃｅ１１　Ｎａｍｅ—　Ｒｏｂｏｔ　Ｃｒｅａｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈ０ｄ—＋　

图２机器人系统软件包　

４机电一体化Ｉ　２０１６．１１　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　豳　■豳圜　

置。在标准车身坐标系下，利用激光跟踪仪测量实际　

机器人在车身坐标系下的相对位置，输入每个模型在　

车身　标系卜的　，ｙ，　，　（　向旋转），ｙｘ（ｙ向旋转），　

（。向旋转）值，从而完善工程项目的仿真环境。见　

图３。　

图４测头模型　

②ＰＬＣ发送使能信号给机器人，机器人开始运　

动到测量位置，转③；　

③机器人到达测量位置，发送到位信号给ＰＬＣ，　

转④；　

④ＰＬＣ发送开始测茸信号给测头，测头开始测　

量，转①。　

图３定位机器人位置　

机器人信号交互逻辑图见图５。　

（２）设置刀具坐标系ＴＣＰ　刀具坐标系是表示　

（２）测头模　在线测最系统需要在机器人第　

刀尖点（ＴＣＰ）和刀具姿势的笛膏尔坐标系。刀具坐　

夕　轴的未端…定一个测　仪器（测头）。在Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ　

标系通常以ＴＣＰ为原点，将７］具方向取为ｚ轴。未定　

仿真中，可以加载其他专业三维软件建立的测头模　

义７ｊ具坐标系时，将ｒｆ１机械接口坐标系来替代该坐标　

型。特别注意的足，在测头建模时，测头最佳测量点　

系。见图６。　

（ＴＣＰ点）的位置需要提前利用激光跟踪仪测量其在　

在线测最系统测头正前方ｌＯ０ｍｍ处是测头相机　

机器人世界坐标系Ｆ的相对位置来确定。见图４。　

焦距点，即ＴＣＰ点；因此在离线仿真时，为了使离线轨　

方法：打开Ｃｅｌｌ　Ｂｒｏｓｅｒ　Ｒｏｂｏｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ－－￣ｃ：ｒｏ—　

迹更加符合实际需要，设　ＴＣＰ点，该ＴＣＰ点就是最　

ｂｏｉｌ—Ｔ００ｌｉｎｇ，加载需要的测头模型，Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ自动　

佳测培点。在外部三维设计软件设置测头模型原点　

将测头原点与机器人第六轴末端中心点对齐。　

时，最佳测量点也同时设置好，导入Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ自动显　

２．２　ＦＡＮＵＣ机器人设置　

示绿色的ＴＣＰ点。　

（１）定义信号交互逻辑　Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ软件支持完　

ＦＡＮＵＣ机器人通过设置工具坐标系Ｔｏｏｌ　Ｆｒａｍｅ　

整的ＦＡＮＵＣ机器人通信设置。在线测量系统对于机　来确定ＴＣＰ点位置，机器人内部本身已经包含手动设　

器人与ＰＬＣ之间的通信需要特别设置，因此这部分信　

置Ｔｏｏｌ　Ｆｒａｍｅ的方法，如三点法。　

号处理需要在离线仿真时就处理好。　

ｆ｛１于机器人内置的方法精度不高，同时在线测量　

机器人、ＰＬＣ和测头之间的信号交互逻辑为：　系统对于测量点的精度要求极高，测头相机安装精度　

①测头完成测量，发出测量完成信号给ＰＬＣ，　

误差和相机焦距点不能保证准确的位置，因此实际使　

转②；　

用了激光跟踪仪法来确定ＴＣＰ点。使用激光跟踪仪　

２０１６　１１　１机电一体化５　

基于Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ白车身在线测量系统的机器人离线编程方法研究　

图５机器人信号交互逻辑流程图　

标系　

圈６刀具坐标系　

法目的在于根据每一个测头实际使用状态，找到一个　

最佳的、综合所有安装精度的实际ＴＣＰ点。　

激光跟踪仪法是使用激光跟踪仪标定一个已知　

位置的标定球，将安装好测头的机器人测量标定球若　

６机电一体化１　２０ｔ６．１１　

干次（一般是６次及以上），需要测头正常工作，测量　

数据符合相关要求；同时记录下机器人每次测量时的　

六轴角度值，依据机器人数学模型反算出最佳测量　

点，即ＴＣＰ点。　

设置方法为ＭＥＮＵ　Ｓｅｔｕｐ　ＴＹＰＥ＿＋Ｆｒａｍｅｓ＿＋　

ＯＴＨＥＲ－－￣Ｔｏｏｌ　Ｆｒａｍｅ－－＋将光标指向将要设定的用户坐　

标系编号所在行一Ｆ２　Ｄｅｔａｉｌ－－＋ＳＨＩＦＴ　ＲＥＣＯＲＤ。　

（３）设置用户坐标Ｕｓｅｒ　Ｆｒａｍｅ用户坐标系是用　

户对每个作业空间进行定义的笛卡尔坐标系。用户　

坐标系在尚未设定时，将被世界坐标系所替代。用户　

坐标系在设定和执行位置寄存器，执行位置补偿指令　

时使用。此外，还可以通过用户坐标系输入选项，根　

据用户坐标系对程序中的位置进行示教。见图７。　

用户　

圈７世界，用户坐标系　

在线测量工位使用用户坐标系的作用在于同一　

个程序可以在不同安装位置的机器人上使用，机器人　

内部控制器自动计算不同坐标系下点相对机器人的　

位置坐标　。　

设置方法为ＭＥＮＵ＿＋Ｓｅｔｕｐ　ＴＹＰＥ—Ｆｒａｍｅｓ＿　

ＯＴＨＥＲ－－－￣Ｕｓｅｒ　Ｆ删ｎｅ一将光标指向将要设定的用户坐　

标系编号所在行一Ｆ２　Ｄｅｔａｉｌ－－＋ＳＨＩＦＴ　ＲＥＣＯＲＤ。见图８。　

３测量数据及测点生成　

３．１　测点数据点云生成　

（１）依据白车身功能尺寸及测量节拍要求，科学　

合理地选取测量点并确定测量方案。测量点包含圆　

孔、腰孔、曲面点、折边、修边几种特征类型。不同类　

型的特征需要机器人以不同姿态测量，同时测头摄像　

头应垂直于被测量点所在切平面。　

（２）将测点导入ＣＡＴＩＡ软件内部Ｅｘｃｅｌ宏文件，　

自动生成测量点的点云数据，文件格式为ｉｇｓ，再将其　

——————●二二二二＝＝＝二二二二＝＝＝＝＝二二二＝＝＝＝二二＝＝二＝＝＝＝＝＝＝＝二＝＝＝＝＝：二＝＝＝＝．＿＝二．一　１

Ｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ团窿—啊圜　

图９编辑机器人轨迹　

程序标准，需要设置ＨＯＭＥ点，机器人在该点处于相　

图８设置用户坐标　

对独立状态。由于机器人测量不同车型需要不同运　

导入Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ中。在Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ里面移动机器人测　动轨迹，为保证机器人出发和回归动作统一，设置　

头ＴＣＰ点到各被测特征的法线方向，直至对准点云生　ＨＯＭＥ点，机器人自动输出ＨＯＭＥ信号给ＰＬＣ，方便　

产的白色测点。　

３．２机器人路径生成　

ＰＬＣ读取机器人运动状态，便于后期维护人员检查机　

器人。最后，确保生产线本工位ＢＹＰＡＳＳ时，白车身　

与机器人无绝对干涉，安全通过。　

在ＭＥＮＵ　Ｓｅｔｕｐ　Ｒｅｆ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ，将第一栏设为　

ＨＯＭＥ点，置ＥＮＡＢＬＥ，进入Ｄｅｔａｉｌ，可事先将机器人　

３．２．１　新建程序　

在Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ中打开示教盒界面，点击ＣＲＥＡＴＥ，　

根据用户公司机器人程序名命名规范，输入程序名。　

进入机器人程序，新建轨迹点，选择ＰＯＩＮＴ－－￣Ｊ／　移动至将要设置的ＨＯＭＥ位置；然后按住ＳＨＩＦＴ＋　

Ｌ／Ｃ　Ｐ［ｎ］１００％ＦＩＮＥ／ＣＮＴＩＯ０。其中，Ｊ／Ｌ／Ｃ分别　

ＲＥＣＯＲＤ记录当前机器人位置并将其作为ＨＯＭＥ　

表示直线／关节／圆弧运动；Ｐ［ｎ］表示第／＇ｔ个点；１００％　

点，也可以通过设置机器人六轴转角来准确定位　

表示该点相对速率。　

ＦＡＮＵＣ机器人对轨迹点定义了两种状态：一种　

ＨＯＭＥ位置。　

在机器人程序中，调用宏程序ＭＡＣＲＯ－＊ＭＯＶＥ　ＴＯ　

是机器人精确到达该点，该点状态为ＦＩＮＥ；另一种是　ＨＯＭＥ，机器人程序运行该子程序自动返回ＨＯＭＥ点。　

机器人划过该点，该点状态为ＣＮＴ１００，根据机器人上　

３．２．３添加ＰＯＵＮＣＥ点　

下点划过程度的大小调节ＣＮＴ后面的数值。　机器人在正式测量白车身前，先从ＨＯＭＥ点运动　

离线示教轨迹点方法为按住键盘的ＳＨＩＦＴ＋Ｆｎ　到当前测量程序中离白车身较近的一点，目的在于节省　

使得ＴＣＰ点垂直于被测面，用鼠标拖动Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ中　ｉ贝０量时间并告知工作人员机器人已经进入测量程序。　

轨迹点的ｘｙｚ方向轴到指定的位置，按ＳＨＩＦＴ＋ＴＯＵ—　

ＣＨＵＰ示教该点位置　。见图９。　

３．２．２　确定ＨＯＭＥ点　

添加轨迹点语句，将其注释为ＰＯＵＮＣＥ点，该点　

状态设置为ＦＩＮＥ。　

３．２．４　添加测点及过渡点　

机器人为避免与白车身、相邻机器人、围栏和人　

根据测点文件，测点应被编号，确定机器人到达　

ｄｅ软件自动连接所有　

员等发生碰撞干涉，同时按照通用公司补焊线机器人　

待测点之前的过渡点，Ｒｏｂｏｇｕｉ

２０１６．１１　ｌ机电一体化７　

基于Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ白车身在线测量系统的机器人离线编程方法研究　

ＨＯＭＥ点、ＰＯＵＮＣＥ点、过渡点及待测点形成机器人　

态。调试状态下可以屏蔽ＰＬＣ发来的机器人使能信　

行走路线。　

号，关闭机器人与外部设备连接的以太网和Ｄｅｖｉ—　

ｃｅＮｅｔ，在确保安全情况下移动机器人。　

４．３　程序验证　

４离线仿真及程序验证　

４．１　机器人路径模拟仿真　

（１）机器人ＨＯＭＥ点、ＰＯＵＮＣＥ点、过渡点和测　

（１）程序输出　在确认离线仿真无误后，便可以　

量点确定好后，可动态模拟机器人运动全部过程，点　

生成离线程序。在Ｃｅｌｌ　Ｂｒｏｓｅｒ－－－￣Ｒｏｂｏｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ－－－，ｃ：　

击示教面板上的ＳＨＩＦＴ＋ＦＷＤ／ＳＨＩＦＴ＋ＢＷＤ按钮，　ｒｏｂｏｔｌ－－＊Ｐｒｏｇｒａｍ中选中需要导出的离线程序，右键点　

分别能正序或倒序执行机器人程序，调整菜单栏的　

击ＳＡＶＥ在指定的位置。Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ默认生成ＴＰ格　

Ｏｖｅｒｒｉｄｅ速度百分比，按住鼠标中键拖动机器人和白　式程序。ＴＰ程序体积极小，但不可以用记事本打开。　

车身模型查看运动姿态和轨迹。　

（２）干涉区实际生产中，相同一侧相距近的机　

器人有可能会发生干涉，主要包括机器人与机器人之　

间、机器人与白车身、机器人与围栏和其他与机器人　

靠近物品的干涉，在离线仿真中需要进行干涉区检　

查，并在程序中添加干涉区保护语句。　

离线仿真时，如果发生干涉碰撞，相互干涉的部　

分会高亮显示。观察到这种情况后，需要修改机器人　

位置以避免干涉。如果机器人与机器人之间在绝对　

时空仍然发生干涉，则需要添加干涉区保护语句　。　

对于发生干涉的多台机器人（通常是两台机器　

人），需要进行互锁设置：自定义干涉区号，当一台机　

器人进入该干涉区时，其他机器人不能运动，只有先　

进入干涉区的机器人离开干涉区后，其他机器人才可　

以运动；反之亦然。每个机器人进入干涉区前添加语　

句宏程序：ＥＮＴＥＲ　Ｉ－ＺＯＮＥ（ｎ），离开干涉区是添加　

ＥＸＩＴ　Ｉ－ＺＯＮＥ（ｎ）。其中ｎ是干涉区号。　

４．２机器人与ＰＬＣ控制信号交互　

机器人操作系统按通用ＧＭ搬运机器人软件包　

解压后，自动分配Ｉ／０信号，包含重要的机器人　

ＨＯＭＥ信号、心跳信号、使能信号、故障信号等；其余　

与ＰＬＣ自定义信号手动分配，主要有机器人到达测点　

信号、机器人下一测点移动使能信号等。信号使用类　

别可以是布尔信号如数字信号Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｉ／Ｏ（ＤＩ／ＤＯ）、　

组信号Ｇｒｏｕｐ　Ｉ／Ｏ（ＧＩ／ＧＯ），也可以是常量值如Ｓｅｇ・　

ｍｅｎｔ（）。其中组信号Ｇｒｏｕｐ　Ｉ／Ｏ（ＧＩ／ＧＯ）为数字信号　

Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｉ／０（ＤＩ／ＤＯ）的组合，每８个数字信号组成一　

组，遵循８４２１码解读规则。　

完整的机器人程序包含外部输入信号判断条件，　

现场可根据情况灵活改变机器人输入与输出信号状　

０机电一体化ｆ　２０１６．１１　

将ＴＰ程序导入机器人，在机器人设置相对应的Ｆｒａｍｅ　

值，验证程序效果。　

（２）保存格式在保存Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ仿真程序时可　

以选择保存格式，选择保存为Ｌｓ格式程序，可以使用　

文本编辑器查看及编辑程序。按照程序要求编辑好　

后，Ｌｓ格式程序也可以直接导入机器人；但此种方法　

容易造成程序结构错误，使程序不能使用。

ｒＬ　ｒ｝

１　

２　

５　结束语　

１Ｊ　１ｊ

在线测量系统创新地将工业机器人应用于在线　

测量项目，得益于焊接机器人成熟的使用模式。机器　

人在线测量的稳定和高效受到了客户的好评。使用　

Ｒｏｂｏｇｕｉｄｅ进行机器人离线编程，大大简化了工程设　

计人员的现场示教工作，有效验证了方案可行性并预　

见风险，缩短了项目调试周期，节省了宝贵的生产时　

间和人力资源。　

参考文献　

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３