一、实验目的掌握 RobotStudio 中工具的创建、TCP 设定、工具挂载以及添加至机器人系统的完整流程。学会创建空路径使用示教指令完成多个目标点的示教实现机器人点位控制。完成方形绘图路径示教实现机器人带动绘图笔在工件上绘制方形轨迹完成仿真运行。理解工件坐标系、工具坐标系在机器人路径示教中的作用掌握自动配置、沿路径运动仿真操作。二、实验环境软件ABB RobotStudio 6.08.01工作站工业机器人绘图仿真工作站IRB1200 机器人、夹爪组件、绘图笔 DrawingTool、绘图工件平台。三、任务分析本任务基于前期任务 1、任务 2 完成的绘图工作站实现机器人使用绘图笔绘制方形轨迹。主要分为三大步骤创建空路径、示教指令与目标点、沿路径运动仿真。核心参数工件坐标系wobj0工具DrawingTool运动指令MoveJ速度v400转弯区数据fine。四、实验实施步骤4.1 前期检查工具与坐标系校验确认工作站已经完成绘图笔DrawingTool工具创建注意区分【创建机械装置】和【创建工具】创建机械装置仅实现构件运动无法在路径工具选择框调用创建工具基于绘图笔模型 / 机械装置生成带 TCP工具中心点的 Tool 工具对象TCP 设置在绘图笔笔尖将DrawingTool工具拖拽附着到机器人末端夹爪并且在机器人系统T_ROB1的系统设置中将DrawingTool添加到工具列表重启控制器。确认工件坐标系选择wobj0工具选择DrawingTool移动指令参数设置为MoveJ、v400、fine其余参数保持默认。4.2 创建空路径在软件顶部【基本】选项卡点击路径选择空路径。在左侧【路径和目标点】浏览器中生成空路径Path_10。4.3 示教指令和目标点示教逻辑机器人回到安全起始位置→移动到绘图上方进刀点→下刀接触工件依次示教方形 4 个角点→完成方形轨迹最后抬刀回到安全位置。选中Path_10点击【示教指令】路径下生成第一条MoveJ Target_10移动指令。使用机械装置手动关节拖动机器人关节将机器人移动到远离工件的安全初始位置再次点击示教指令添加第二条移动指令。将绘图笔移动到方形第一个角点P1的正上方进刀点点击示教指令生成新的运动指令把该指令拖拽调整顺序放到第二条指令之后。沿 Z 轴向下移动绘图笔使笔尖接触工件上方形第一个角点P1点击示教指令记录绘图落笔点。拖动机器人依次移动笔尖到方形的第二个角点P2、第三个角点P3、第四个角点每到达一个角点就点击一次示教指令生成对应的移动目标点。本实训方形拐角带有过渡圆角每个拐角包含过渡点位完整示教全部轨迹点。绘制完成方形轮廓后沿 Z 轴向上抬笔离开工件表面示教抬刀点位最后示教机器人回到安全待机位置。可选操作可以对已经示教完成的目标点进行复制、粘贴快速复用点位减少重复示教操作调整路径内部指令顺序保证运动逻辑正确。路径指令顺序参考安全原点 → 进刀上方点 → 下刀到 P1 落笔 → P2 → P3 → P4…… 走完方形全部点位 → 抬刀 → 返回安全原点。4.4 路径自动配置与仿真运行在【路径和目标点】窗口右键路径Path_10。选择【自动配置】→【所有移动指令】软件自动计算路径所有目标点机器人轴配置避免奇异点、轴超限报错。再次右键Path_10选择沿着路径运动观察机器人仿真动画。机器人将带动绘图笔按照示教点位完成方形轨迹绘制。五、常见问题与故障排查问题 1设置工具下拉列表找不到 DrawingTool区分机械装置与工具只做了【创建机械装置】≠生成工具对象需要选中绘图笔执行【建模】→【创建工具】设置笔尖 TCP。工具需要拖拽附着到机器人末端法兰 / 夹爪上未附着的工具不会出现在下拉框。右键T_ROB1打开系统设置在工具选项卡添加DrawingTool重启控制器。需要切换到【路径和目标点】标签页选中路径或者目标点顶部设置工具下拉框才会激活。问题 2运行路径时报错轴配置错误 / 无法到达目标点右键路径执行【自动配置】→【所有移动指令】自动更新各目标点关节角度。手动调整部分点位姿态避开机器人奇异位置部分点位适当抬高 Z 轴高度避免机器人与工作台发生碰撞。问题 3仿真时绘图笔不跟着机器人一起运动检查布局浏览器确认DrawingTool工具是机器人 IRB1200 的子对象如果只是几何体需要重新附着。问题 4笔尖没有贴在工件上画不到图形修改对应目标点的 Z 轴坐标降低笔尖高度确认 TCP 中心点设置在笔尖不是笔底座。六、实验结果仿真运行后机器人从安全位置出发运动到绘图区域上方下刀接触工件依次遍历方形各个角点完成方形轮廓绘制绘制完成抬刀回到安全待机位置。仿真视频时长控制在 8 秒以内。七、实验总结RobotStudio 中机械装置和工具是两个不同对象工具对象必须通过【创建工具】生成同时定义 TCP 中心点才能用于路径示教。示教绘图轨迹要规划逻辑安全点→进刀点→落笔绘图→抬刀→返回安全点防止机器人发生碰撞。MoveJ关节运动适合远距离安全移动转弯区fine代表机器人精准到达目标点适合绘图拐角。自动配置功能可以自动计算机器人各轴角度解决大部分轴配置报错问题。