本書以ABB 工業機器人為對象，使用其仿真軟件RobotStudio 進
行基本操作與工作站虛擬仿真，采用“知識點”與“工程實例”相結
合的講解方法，通過八個基礎章節的知識點教學與兩個工程案例對工
業機器人虛擬仿真工作站進行剖析，即RobotStudio 簡介與安裝、構
建工業機器人工作站、RobotStudio 的建模功能、工業機器人離線軌
跡編程、事件管理器的應用、Smart 組件的應用、RAPID 基礎編程、
在線操作，以及焊接工作站的案例應用和碼垛工作站的案例應用。書
中各個知識點的編排符合RobotStudio 軟件的學習順序，由淺入深；
兩個工程實例符合工業機器人行業應用特色，對前面知識點加以綜合
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前言
第1 章 RobotStudio 簡介與安裝....................................................................................................................1
1.1 常用的工業機器人仿真軟件 ........................................................................................................................1
1.1.1 MotoSimEG-VRC ....................................................................................................................................1
1.1.2 RoboGuide ................................................................................................................................................1
1.1.3 KUKA Sim ...............................................................................................................................................3
1.1.4 DELMIA ...................................................................................................................................................3
1.2 RobotStudio 簡介 ...........................................................................................................................................4
1.2.1 什么是RobotStudio .................................................................................................................................4
1.2.2 常用術語和概念 ......................................................................................................................................5
1.2.3 安裝和激活 ..............................................................................................................................................6
1.3 界面介紹 ......................................................................................................................................................10
第2 章 構建工業機器人工作站.....................................................................................................................13
2.1 工作站構建的基本流程 ..............................................................................................................................13
2.1.1 導入和微動工業機器人 ........................................................................................................................13
2.1.2 導入工作站組件 ....................................................................................................................................16
2.1.3 使用系統創建工作站 ............................................................................................................................18
2.1.4 擺放對象及機械裝置 ............................................................................................................................20
2.1.5 虛擬示教器 ............................................................................................................................................25
2.2 創建帶導軌的工業機器人工作站 ..............................................................................................................27
2.3 創建帶變位機的工業機器人工作站 ..........................................................................................................31
2.4 工作站的共享 ..............................................................................................................................................37
第3 章 RobotStudio 的建模功能..................................................................................................................43
3.1 自帶建模功能簡介 ......................................................................................................................................43
3.1.1 功能圖標簡介 ........................................................................................................................................43
3.1.2 兼容的3D 格式 .....................................................................................................................................49
3.2 構建幾何體實例 ..........................................................................................................................................50
3.2.1 單個幾何體的創建 ................................................................................................................................50
3.2.2 構建一個簡單的組合體 ........................................................................................................................53
3.3 CAD 文件的導入和導出 .............................................................................................................................56
3.3.1 導出RobotStudio 創建的幾何模型 ......................................................................................................56
3.3.2 導入幾何體 ............................................................................................................................................57
3.4 測量工具的使用 ..........................................................................................................................................59
3.4.1 測量矩形體的高度 ................................................................................................................................59
3.4.2 測量錐形的角度 ....................................................................................................................................60
3.4.3 測量圓柱體直徑 ....................................................................................................................................60
3.4.4 測量最短距離 ........................................................................................................................................61
3.5 創建機械裝置 ..............................................................................................................................................61
3.6 創建工業機器人用具 ..................................................................................................................................67
第4 章 工業機器人離線軌跡編程................................................................................................................76
4.1 創建工業機器人離線軌跡曲線及路徑 ......................................................................................................76
4.1.1 導入模型 ................................................................................................................................................76
4.1.2 創建工業機器人激光切割曲線 ............................................................................................................81
4.1.3 自動生成路徑 ........................................................................................................................................84
4.2 目標點調整及軸配置參數 ..........................................................................................................................85
4.2.1 目標點調整 ............................................................................................................................................85
4.2.2 軸配置參數 ............................................................................................................................................87
4.3 優化工作站程序 ..........................................................................................................................................89
4.4 仿真視頻的錄制 ..........................................................................................................................................90
第5 章 事件管理器的應用..............................................................................................................................93
5.1 事件管理器主要功能 ..................................................................................................................................93
5.1.1 任務窗格 ................................................................................................................................................94
5.1.2 事件網格 ................................................................................................................................................94
5.1.3 觸發編輯器 ............................................................................................................................................95
5.1.4 動作編輯器 ............................................................................................................................................96
5.2 利用事件管理器構建簡單機械裝置的運動 ..............................................................................................98
5.2.1 創建一個上下滑動的機械運動特性 ....................................................................................................98
5.2.2 創建一個輸送鏈運行仿真效果 .......................................................................................................... 116
5.3 創建一個提取對象動作 ............................................................................................................................122
第6 章 Smart 組件的應用..............................................................................................................................134
6.1 Smart 組件簡介 ..........................................................................................................................................134
6.2 Smart 組件創建動態輸送鏈 ......................................................................................................................135
6.2.1 設定輸送鏈的產品源（Source） .......................................................................................................135
6.2.2 設定輸送鏈的運動屬性 ......................................................................................................................136
6.2.3 設定輸送鏈的限位傳感器 ..................................................................................................................136
6.2.4 創建屬性與連結 ..................................................................................................................................138
6.2.5 創建信號連接 ......................................................................................................................................139
6.2.6 仿真運行 ..............................................................................................................................................140
6.3 Smart 組件創建動態夾具 ..........................................................................................................................142
6.3.1 設定夾具屬性 ......................................................................................................................................142
6.3.2 設定檢測傳感器 ..................................................................................................................................143
6.3.3 設定拾取放置動作 ..............................................................................................................................144
6.3.4 創建屬性與連結 ..................................................................................................................................145
6.3.5 創建信號與連接 ..................................................................................................................................146
6.3.6 Smart 組件的動態模擬運行 ................................................................................................................147
6.4 Smart 組件工作站邏輯設定 ......................................................................................................................148
6.4.1 查看工業機器人程序及I/O 信號 .......................................................................................................148
6.4.2 設定工作站邏輯 ..................................................................................................................................150
6.4.3 仿真運行 ..............................................................................................................................................151
6.5 Smart 組件的子組件 ..................................................................................................................................154
6.5.1 “信號與屬性”子組件 ........................................................................................................................155
6.5.2 “參數與建模”子組件 ........................................................................................................................158
6.5.3 “傳感器”子組件 ................................................................................................................................161
6.5.4 “動作”子組件 ....................................................................................................................................163
6.5.5 “本體”子組件 ....................................................................................................................................165
6.5.6 “其他”子組件 ....................................................................................................................................168
第7 章 RAPID 基礎編程..................................................................................................................................172
7.1 簡介 ............................................................................................................................................................172
7.1.1 程序結構 ..............................................................................................................................................172
7.1.2 模塊 ......................................................................................................................................................173
7.1.3 程序操作 ..............................................................................................................................................173
7.2 基本程序數據 ............................................................................................................................................182
7.2.1 程序數據的概念 ..................................................................................................................................182
7.2.2 程序數據的類型與分類 ......................................................................................................................183
7.2.3 建立程序數據 ......................................................................................................................................185
7.3 表達式 ........................................................................................................................................................187
7.4 指令 ............................................................................................................................................................188
7.4.1 賦值指令 ..............................................................................................................................................188
7.4.2 運動指令 ..............................................................................................................................................189
7.4.3 I/O 控制指令 ........................................................................................................................................191
7.4.4 條件邏輯判斷指令 ..............................................................................................................................192
7.4.5 其他常用指令 ......................................................................................................................................194
7.4.6 中斷程序 ..............................................................................................................................................196
第8 章 在線操作...............................................................................................................................................198
8.1 PC 連接控制器 ..........................................................................................................................................198
8.1.1 連接端口 ..............................................................................................................................................198
8.1.2 PC 與控制器的連接 ............................................................................................................................199
8.2 網絡設置與用戶授權 ................................................................................................................................202
8.2.1 網絡設置 ..............................................................................................................................................202
8.2.2 用戶授權 ..............................................................................................................................................203
8.3 處理I/O ......................................................................................................................................................214
8.3.1 常用信號類型 ......................................................................................................................................214
8.3.2 I/O 信號實例操作 ................................................................................................................................215
第9 章 焊接工作站的案例應用...................................................................................................................221
9.1 焊接工作站簡介 ........................................................................................................................................221
9.2 創建焊接工作站 ........................................................................................................................................221
第10 章 碼垛工作站的案例應用...............................................................................................................237
10.1 工作任務 ..................................................................................................................................................237
10.2 操作步驟 ..................................................................................................................................................237
參考文獻.......................................................................................................................................... 264
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