随着德国“工业4.0”概念的提出，以“智能工厂，智慧制造”为主导的第四次工业革命已经悄然来临。在国际制造业面临转型升级、国内经济发展进入新常态的背景下，国务院于2015年5月发布了《中国制造2025》。工业机器人作为《中国制造2025》的重点领域之一，在未来将扮演重要的角色。当下工业机器人的应用领域不断扩大，工作任务的复杂度不断增加，人们对产品品质的要求不断提高，企业对提高机器人编程效率和编程质量的需求显得越发紧迫。工业机器人的离线编程技术能够有效地降低编程难度，减小编程工作量，提高编程效率，同时仿真技术的应用还能大大提高编程质量，因此，机器人离线编程与仿真技术逐渐成为当下企业进行工业机器人应用编程的重要手段。本书基于RobotStudio软件，从工业机器人的实际应用出发，由易到难展现了工业机器人离线编程技术在多个领域的应用。全书共分为工业机器人离线编程基础、工业机器人循迹任务编程与仿真、工业机器人涂胶任务编程与仿真、工业机器人激光切割任务编程与仿真、工业机器人搬运任务编程与仿真、工业机器人码垛任务编程与仿真、RobotStudio在线功能7个项目。各个项目以项目任务驱动为主线，以典型工作任务为载体，根据工作任务的复杂程度，按照循序渐进、由浅入深的原则设置内容，引领知识和技能的学习。选取的项目案例以实用为导向，在项目实践中，不断把知识点融入进去，从而使学生在实践案例中学习并锻炼能力。各项目紧密相连又层层递进，不断深化知识点，让兴趣驱动学习，同时强调知识即学即用，在前一项目中学习的知识可在后续项目中得到应用，不断强化所学知识，以期达到较好的学习效果。徐州工业职业技术学院纪海宾、权宁、詹国兵担任本书主编，徐州生物工程职业技术学院师彩云、徐州工业职业技术学院马士良和查剑林担任副主编。具体分工如下：项目一由詹国兵编写，项目二由师彩云编写，项目三和项目四由纪海宾编写，项目五由权宁编写，项目六由马士良编写，项目七由查剑林编写，全书由纪海宾统稿。徐州工业职业技术学院黎少辉教授主审了本书。在本书编写过程中参考了大量文献及技术手册，在此向各相关作者表示诚挚的谢意，同时上海ABB工程有限公司、北京华航唯实机器人科技股份有限公司、徐州康福尔电子科技有限公司、中国矿业大学等企业和院校也提供了宝贵意见及鼓励和指导，在此一并致谢。由于工业机器人行业发展迅速，加之编者水平有限，书中难免有不妥之处，恳请广大读者批评指正。编　者2020年10月目 录项目一 工业机器人离线编程基础 1任务1.1 工业机器人编程仿真技术简介 11.1.1 工业机器人编程技术简介 11.1.2 工业机器人离线编程技术简介 31.1.3 工业机器人仿真技术简介 4任务1.2 常见工业机器人离线编程软件 41.2.1 常用离线编程软件 41.2.2 工业机器人离线编程软件的应用 8任务1.3 认识RobotStudio软件 81.3.1 认识RobotStudio软件 81.3.2 RobotStudio软件的功能简介 9任务1.4 RobotStudio的下载与安装 111.4.1 RobotStudio软件的下载 121.4.2 RobotStudio软件的安装 121.4.3 RobotStudio软件的授权管理 15项目总结 16项目作业 16项目二 工业机器人循迹任务编程与仿真 19任务2.1 工业机器人循迹任务简介 19任务2.2 工业机器人循迹仿真工作站的构建 202.2.1 创建工作站和机器人控制器解决方案 202.2.2 导入机器人周边模型 222.2.3 安装训练工具 242.2.4 显示机器人工作区域 252.2.5 利用Freehand工具操作周边模型 26任务2.3 工业机器人工件坐标系的创建 272.3.1 认识工件坐标系 272.3.2 工业机器人的手动操作 282.3.3 创建工件坐标系 29任务2.4 工业机器人手动运动轨迹程序的创建 332.4.1 创建空路径 332.4.2 创建目标点 342.4.3 示教指令 35任务2.5 工业机器人的仿真运行 362.5.1 自动配置轴参数 362.5.2 手动运行调试 372.5.3 自动仿真运行 372.5.4 RAPID程序的保存 40项目总结 44项目作业 44项目三 工业机器人涂胶任务编程与仿真 46任务3.1 工业机器人涂胶工作任务简介 46任务3.2 工业机器人涂胶仿真工作站的构建 473.2.1 创建空工作站解决方案 473.2.2 工业机器人模型的选择和导入 483.2.3 创建机器人系统 493.2.4 基本建模功能 513.2.5 测量功能 653.2.6 外部模型的导入 66任务3.3 工业机器人涂胶运动轨迹程序的创建 693.3.1 创建涂胶工件坐标系 693.3.2 创建机器人虚拟输出信号 703.3.3 创建自动路径 723.3.4 对准目标点方向 743.3.5 设定表面法线方向 753.3.6 插入逻辑指令 76任务3.4 工业机器人涂胶工作仿真运行与调试 783.4.1 涂胶程序优化 783.4.2 涂胶程序仿真 793.4.3 创建碰撞监控 813.4.4 项目打包与解包 83项目总结 87项目作业 87项目四 工业机器人激光切割任务编程与仿真 89任务4.1 工业机器人激光切割工作任务简介 89任务4.2 工业机器人激光切割仿真工作站的构建 904.2.1 创建空工作站 904.2.2 导入激光器模型 914.2.3 创建激光器工具 914.2.4 完善仿真工作站 94任务4.3 工业机器人激光切割运动轨迹程序的创建 954.3.1 创建切割工件坐标系 964.3.2 创建机器人真实输出信号 964.3.3 调整激光器位置 984.3.4 创建自动路径 1014.3.5 完善机器人程序 104任务4.4 工业机器人激光切割仿真运行与调试 1064.4.1 手动轨迹优化 1064.4.2 I/O信号仿真与分析 1094.4.3 启用TCP跟踪功能 1114.4.4 仿真动画输出 112项目总结 114项目作业 114项目五 工业机器人搬运任务编程与仿真 116任务5.1 工业机器人搬运工作任务简介 116任务5.2 搬运仿真工作站的构建 1175.2.1 创建机械装置 1175.2.2 创建带导轨的机器人系统 1265.2.3 完善搬运工作站 1285.2.4 启用事件管理器 130任务5.3 工业机器人搬运运动轨迹程序的创建 1345.3.1 创建搬运工件坐标系 1345.3.2 创建搬运路径 1355.3.3 搬运路径优化 140任务5.4 工业机器人搬运仿真运行与调试 1435.4.1 配置事件管理器 1435.4.2 系统仿真运行 1455.4.3 计时器功能 147项目总结 148项目作业 149项目六 工业机器人码垛任务编程与仿真 150任务6.1 工业机器人码垛工作任务简介 150任务6.2 工业机器人码垛仿真工作站的构建 1516.2.1 创建工作站和机器人控制器解决方案 1516.2.2 创建夹爪工具 1526.2.3 创建Smart组件 1576.2.4 Smart组件的属性与连接 1626.2.5 Smart组件的信号和连接 163任务6.3 工业机器人码垛程序的创建 1646.3.1 创建码垛工件坐标系 1646.3.2 创建机器人输出信号 1646.3.3 创建码垛程序 165任务6.4 工业机器人码垛仿真运行与调试 1696.4.1 测试夹具Smart组件 1696.4.2 设置工作站逻辑 1706.4.3 仿真设定 1716.4.4 录制仿真动画 172项目总结 173项目作业 173项目七 RobotStudio在线功能 175任务7.1 使用RobotStudio连接机器人 1757.1.1 修改计算机的IP地址 1757.1.2 一键连接工业机器人 178任务7.2 在线编辑RAPID程序 178任务7.3 使用RobotStudio进行备份与恢复 1817.3.1 创建机器人系统备份 1817.3.2 从备份中恢复 182任务7.4 在线文件传送 183任务7.5 其它在线功能 185项目总结 189项目作业 189参考文献 191