《ABB工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真》以各行業(yè)應(yīng)用廣泛的ABB工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真軟件為平臺(tái)，選擇常用的工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)、碼垛、焊接、噴涂等典型任務(wù)為學(xué)習(xí)載體，通過(guò)離線編程與仿真，教授讀者利用相關(guān)建模操作來(lái)組建常見(jiàn)機(jī)器人工作站的方法和步驟�！禔BB工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真》共分7章，內(nèi)容包括工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真軟件介紹、基本工作站構(gòu)建、工作站對(duì)象建模實(shí)踐、復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡創(chuàng)建與調(diào)試、Smart組件在機(jī)床上下料工作站中的應(yīng)用、帶變位機(jī)及導(dǎo)軌的工業(yè)機(jī)器人工作站創(chuàng)建以及流水線碼垛工業(yè)機(jī)器人工作站搭建�！禔BB工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真》內(nèi)容詳盡、實(shí)例豐富，由淺入深、層層遞進(jìn)，適用于ABB工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真技術(shù)初學(xué)者、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員、虛擬仿真工程師、機(jī)器人技術(shù)愛(ài)好者以及企業(yè)決策者，同時(shí)也適合大中專院校的師生閱讀，還可作為高等院校機(jī)器人及相關(guān)專業(yè)的教材。

（1）《ABB工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真》融入經(jīng)過(guò)精心挑選與設(shè)計(jì)的應(yīng)用實(shí)例，這些實(shí)例具有很強(qiáng)的代表性與實(shí)用性。通過(guò)這些實(shí)例的講解，讀者能夠更好地理解RobotStudio在不同工業(yè)場(chǎng)景下的應(yīng)用方法與技巧，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。（2）《ABB工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真》采用循序漸進(jìn)、細(xì)致入微的講解方式，對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)和操作步驟，均進(jìn)行了詳細(xì)的文字描述，并配有截圖輔助說(shuō)明，使讀者能夠清晰了解操作的具體過(guò)程與效果。（3）在每一章的內(nèi)容講解中，都穿插了相應(yīng)的實(shí)踐練習(xí)與案例分析，引導(dǎo)讀者在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，及時(shí)進(jìn)行實(shí)踐操作與應(yīng)用驗(yàn)證。（4）配套PPT課件、教案、教綱、授課計(jì)劃、教學(xué)視頻。

前 言
在科技飛速發(fā)展的時(shí)代，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)以其高效、精準(zhǔn)和靈活的特性，正在深刻變革制造業(yè)的生產(chǎn)模式與發(fā)展格局。隨著智能制造理念的深入推進(jìn)，工業(yè)機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，從傳統(tǒng)的汽車制造、電子工業(yè)，到新興的醫(yī)療、物流等行業(yè)，機(jī)器人都扮演著不可或缺的角色。而 RobotStudio 2024 作為ABB工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域一款極具影響力的離線編程軟件，為機(jī)器人的應(yīng)用開發(fā)、系統(tǒng)集成與優(yōu)化提供了強(qiáng)大且便捷的工具平臺(tái)。
工業(yè)4.0和智能制造的浪潮促使制造業(yè)加速向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。在這樣的背景下，機(jī)器人離線編程技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并迅速發(fā)展。傳統(tǒng)的機(jī)器人編程方式多依賴于現(xiàn)場(chǎng)示教，這種方式不僅耗時(shí)費(fèi)力，還會(huì)影響生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行時(shí)間，增加生產(chǎn)成本。而 RobotStudio 2024 借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和仿真算法，構(gòu)建了一個(gè)高度逼真的虛擬機(jī)器人工作環(huán)境。它能夠在計(jì)算機(jī)上對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡、任務(wù)流程進(jìn)行精確規(guī)劃與模擬，有效避免了在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中反復(fù)調(diào)試所帶來(lái)的諸多問(wèn)題。同時(shí)，該軟件與ABB機(jī)器人的硬件控制系統(tǒng)緊密集成，可實(shí)現(xiàn)編程代碼的無(wú)縫傳輸與應(yīng)用，極大地提高了機(jī)器人編程與部署的效率和準(zhǔn)確性，為企業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求、提升生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
本書目的
本書旨在為廣大讀者提供一本全面、系統(tǒng)且實(shí)用的 RobotStudio 2024 學(xué)習(xí)參考書。無(wú)論是機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的初學(xué)者，還是具有一定經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)工程師，都能從本書中獲取有價(jià)值的知識(shí)與技能提升。
對(duì)于初涉機(jī)器人編程領(lǐng)域的讀者，本書從基礎(chǔ)概念和軟件操作入手，通過(guò)詳細(xì)的步驟講解和豐富的實(shí)例演示，幫助他們快速掌握 RobotStudio 2024 的基本功能與編程方法，形成對(duì)機(jī)器人離線編程的初步認(rèn)識(shí)與實(shí)踐能力，為進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)和應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
對(duì)于有一定機(jī)器人編程基礎(chǔ)的專業(yè)人士，本書深入探討了 RobotStudio 2024 在常用案例現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用技巧，如上下料工作站、流水線碼垛機(jī)器人工作站、帶變位機(jī)與導(dǎo)軌的機(jī)器人工作站控制等。通過(guò)這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，讀者能夠進(jìn)一步提升技術(shù)水平，解決實(shí)際工作中遇到的各種復(fù)雜問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)更高效、更智能的機(jī)器人應(yīng)用方案設(shè)計(jì)與實(shí)施。
此外，本書還注重培養(yǎng)讀者的工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新思維。通過(guò)大量真實(shí)案例的剖析與實(shí)踐項(xiàng)目的引導(dǎo)，鼓勵(lì)讀者將所學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中，探索創(chuàng)新的機(jī)器人應(yīng)用模式，為推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在各行業(yè)的深度應(yīng)用與發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
本書特點(diǎn)
（1）內(nèi)容全面深入：本書全面涵蓋RobotStudio 2024 的各個(gè)功能模塊與應(yīng)用領(lǐng)域。從軟件的安裝與環(huán)境配置，到機(jī)器人系統(tǒng)的創(chuàng)建與導(dǎo)入，從基本的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)編程，到實(shí)例工作站的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，都進(jìn)行了詳細(xì)分析與步驟操作講解，使讀者能夠全面了解 RobotStudio 2024 的強(qiáng)大功能與項(xiàng)目應(yīng)用 潛力。
（2）實(shí)例豐富多樣：書中融入了大量實(shí)際項(xiàng)目的應(yīng)用實(shí)例，這些實(shí)例均經(jīng)過(guò)精心挑選與設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的代表性與實(shí)用性。通過(guò)這些豐富多樣的實(shí)例講解，讀者能夠更好地理解 RobotStudio 2024 在不同工業(yè)場(chǎng)景下的應(yīng)用方法與技巧，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
（3）講解細(xì)致入微：在內(nèi)容講解方面，本書采用循序漸進(jìn)、細(xì)致入微的方式。對(duì)于每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)和操作步驟，均進(jìn)行了詳細(xì)的文字描述，并配有大量截圖輔助說(shuō)明，使讀者能夠清晰了解操作的具體過(guò)程與效果。此外，對(duì)于一些容易出錯(cuò)或需要特別注意的地方，書中還給出了相應(yīng)的提示與解決方案，避免讀者在學(xué)習(xí)與實(shí)踐過(guò)程中走彎路。
（4）注重實(shí)踐應(yīng)用：本書始終強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合，注重培養(yǎng)讀者的實(shí)踐應(yīng)用能力。在每一章的內(nèi)容講解中，都穿插了相應(yīng)的實(shí)踐練習(xí)與案例分析，引導(dǎo)讀者在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，及時(shí)進(jìn)行實(shí)踐操作與應(yīng)用驗(yàn)證。通過(guò)這些實(shí)踐項(xiàng)目的鍛煉，讀者能夠真正將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)換為實(shí)際應(yīng)用能力，具備獨(dú)立完成機(jī)器人應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)與實(shí)施的能力。
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本書讀者
本書適合機(jī)器人技術(shù)愛(ài)好者與自學(xué)者、控制系統(tǒng)集成與應(yīng)用領(lǐng)域工程師及技術(shù)人員、工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域工程師與技術(shù)人員、制造業(yè)企業(yè)管理人員與決策者、高校機(jī)器人相關(guān)專業(yè)的師生。
作者與鳴謝
梁偉，高級(jí)工程師、軟件工程師，主要從事自動(dòng)控制、電磁場(chǎng)仿真分析、數(shù)字圖像處理、PLC開發(fā)與應(yīng)用、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用等技術(shù)研究。重慶機(jī)電職業(yè)技術(shù)大學(xué)教師、萬(wàn)達(dá)集團(tuán)培訓(xùn)講師，出版專著7部、主編企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)8項(xiàng)。工程項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，在企業(yè)主要擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理，主要負(fù)責(zé)企業(yè)電力系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)開發(fā)、中小型企業(yè)配電系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)、醫(yī)療行業(yè)CT圖像三維重建系統(tǒng)開發(fā)與優(yōu)化等。
李�；�，高級(jí)工程師、副教授、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)高級(jí)工程師，先后擔(dān)任電氣設(shè)計(jì)師及技術(shù)支持，現(xiàn)任高校工業(yè)機(jī)器人教師，主持重慶市教科委項(xiàng)目1項(xiàng)、重慶教改項(xiàng)目1項(xiàng)。
本書的順利出版離不開清華大學(xué)出版社老師們的幫助，在此表示感謝。
作 者
2025年5月

梁偉，高級(jí)工程師、軟件工程師。主要從事自動(dòng)控制、電磁場(chǎng)仿真分析、數(shù)字圖像處理、PLC開發(fā)與應(yīng)用、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用等技術(shù)研究。重慶機(jī)電職業(yè)技術(shù)大學(xué)教師、萬(wàn)達(dá)集團(tuán)培訓(xùn)講師，出版專著7部、主編企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)8項(xiàng)。工程項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，在企業(yè)主要擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理，主要負(fù)責(zé)企業(yè)電力系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)開發(fā)、中小型企業(yè)配電系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)、醫(yī)療行業(yè)CT圖像三維重建系統(tǒng)開發(fā)與優(yōu)化等。李�；�，高級(jí)工程師、副教授、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)高級(jí)工程師。先后擔(dān)任電氣設(shè)計(jì)師及技術(shù)支持，現(xiàn)任高校工業(yè)機(jī)器人教師。主持重慶市教科委項(xiàng)目1項(xiàng)、重慶教改項(xiàng)目1項(xiàng)。

目 錄
第 1 章 工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真軟件的認(rèn)識(shí)與安裝 1
1.1 認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人仿真技術(shù) 1
1.1.1 虛擬仿真技術(shù)介紹 1
1.1.2 RobotStudio介紹 2
1.2 安裝RobotStudio 2024 3
1.3 認(rèn)識(shí)RobotStudio的軟件界面 8
1.3.1 RobotStudio菜單介紹 9
1.3.2 常見(jiàn)問(wèn)題及處理方法 14
1.4 小結(jié) 15
1.5 練習(xí) 15
第 2 章 構(gòu)建工業(yè)機(jī)器人工作站 16
2.1 創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人基本工作站 16
2.1.1 加載機(jī)器人及工具 16
2.1.2 布局周邊環(huán)境 21
2.2 建立工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)和手動(dòng)操縱 29
2.2.1 建立工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作 29
2.2.2 工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)操作 34
2.3 工業(yè)機(jī)器人工件坐標(biāo)與軌跡程序 40
2.3.1 創(chuàng)建機(jī)器人工件坐標(biāo) 40
2.3.2 運(yùn)動(dòng)指令 42
2.3.3 創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡 43
2.4 仿真運(yùn)行機(jī)器人并錄制視頻 55
2.4.1 工作站同步設(shè)定 55
2.4.2 錄制仿真視頻 58
2.5 小結(jié) 62
第 3 章 工作站對(duì)象建模實(shí)踐 63
3.1 基本建模功能 63
3.1.1 創(chuàng)建操作臺(tái)3D模型 64
3.1.2 3D模型操作 66
3.1.3 3D模型的組合、保存和調(diào)用 73
3.2 測(cè)量工具的使用 81
3.2.1 測(cè)量長(zhǎng)度 82
3.2.2 測(cè)量直徑 85
3.2.3 測(cè)量角度 86
3.2.4 測(cè)量物體間距 87
3.3 創(chuàng)建機(jī)械裝置 88
3.3.1 導(dǎo)入3D模型 89
3.3.2 3D模型布置 92
3.3.3 建立機(jī)械運(yùn)動(dòng)特性 95
3.3.4 保存為庫(kù)文件 101
3.4 創(chuàng)建工具 102
3.4.1 設(shè)定工具本地原點(diǎn) 102
3.4.2 創(chuàng)建工具坐標(biāo)系框架 114
3.4.3 創(chuàng)建工具 119
3.4.4 保存驗(yàn)證工具特性 120
3.4.5 練習(xí) 123
第 4 章 復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡的創(chuàng)建與調(diào)試 125
4.1 創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人的曲線路徑 125
4.1.1 解包基本工作站 125
4.1.2 創(chuàng)建打磨運(yùn)動(dòng)曲線 128
4.1.3 自動(dòng)生成曲線運(yùn)動(dòng)路徑 132
4.2 機(jī)器人目標(biāo)點(diǎn)調(diào)整及軸配置參數(shù) 135
4.2.1 機(jī)器人目標(biāo)點(diǎn)調(diào)整 136
4.2.2 軸配置參數(shù)調(diào)整 141
4.2.3 仿真運(yùn)行 144
4.3 機(jī)器人離線軌跡編程輔助工具 157
4.3.1 創(chuàng)建機(jī)器人碰撞監(jiān)控 158
4.3.2 機(jī)器人TCP跟蹤功能的使用 163
4.3.3 機(jī)器人計(jì)時(shí)器功能的使用 167
4.4 練習(xí) 168
第 5 章 Smart組件在機(jī)床上下料工作站中的應(yīng)用 170
5.1 往復(fù)運(yùn)動(dòng)設(shè)置 170
5.1.1 設(shè)定機(jī)械裝置關(guān)節(jié) 170
5.1.2 創(chuàng)建往復(fù)信號(hào)與連接 177
5.1.3 仿真調(diào)試 184
5.1.4 練習(xí) 186
5.2 噴涂動(dòng)作的設(shè)置 187
5.2.1 創(chuàng)建噴涂效果Smart組件 188
5.2.2 創(chuàng)建屬性連結(jié)和I/O信號(hào)連接 197
5.2.3 仿真調(diào)試 202
5.2.4 練習(xí) 205
5.3 輸送線動(dòng)作設(shè)置 206
5.3.1 設(shè)定輸送線產(chǎn)品 206
5.3.2 設(shè)定輸送帶限位傳感器 209
5.3.3 設(shè)定物體的直線運(yùn)動(dòng) 213
5.3.4 設(shè)定刪除物體動(dòng)作 216
5.3.5 創(chuàng)建屬性與連結(jié) 218
5.3.6 創(chuàng)建輸送信號(hào)和連接 220
5.3.7 輸送鏈仿真調(diào)試 223
5.3.8 練習(xí) 225
5.4 拾取動(dòng)作設(shè)置 226
5.4.1 設(shè)定檢測(cè)傳感器 226
5.4.2 設(shè)定拾取動(dòng)作 234
5.4.3 創(chuàng)建動(dòng)作屬性與連結(jié) 237
5.4.4 創(chuàng)建拾取信號(hào)和連接 239
5.4.5 Smart組件仿真調(diào)試 241
5.4.6 練習(xí) 246
第 6 章 帶變位機(jī)及導(dǎo)軌的工業(yè)機(jī)器人工作站創(chuàng)建 247
6.1 創(chuàng)建帶導(dǎo)軌的機(jī)器人系統(tǒng) 247
6.1.1 布局帶導(dǎo)軌的機(jī)器人工作站 247
6.1.2 創(chuàng)建帶導(dǎo)軌的機(jī)器人系統(tǒng) 257
6.1.3 創(chuàng)建帶導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)軌跡 259
6.1.4 導(dǎo)軌機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡仿真運(yùn)行 268
6.2 帶變位機(jī)的機(jī)器人系統(tǒng)創(chuàng)建及編程 271
6.2.1 創(chuàng)建帶變位機(jī)的機(jī)器人工作站 272
6.2.2 創(chuàng)建帶變位機(jī)的機(jī)器人系統(tǒng) 281
6.2.3 創(chuàng)建帶變位機(jī)的工件坐標(biāo) 284
6.2.4 使用邏輯指令A(yù)ctUnit和DeactUnit 290
6.2.5 創(chuàng)建帶變位機(jī)的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡 290
6.2.6 變位機(jī)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡仿真運(yùn)行 304
6.3 練習(xí) 307
第 7 章 流水線碼垛工業(yè)機(jī)器人工作站搭建 308
7.1 工作站LAYOUT布局說(shuō)明 308
7.1.1 輸送線段流程卡 309
7.1.2 搬運(yùn)夾爪段流程卡 310
7.1.3 工作站設(shè)計(jì)流程 311
7.2 創(chuàng)建流水線碼垛工作站的Smart組件設(shè)計(jì) 311
7.2.1 解包基本工作站 311
7.2.2 工作站輸送線動(dòng)作效果設(shè)計(jì) 315
7.2.3 工作站末端操作器動(dòng)作效果設(shè)計(jì) 326
7.3 創(chuàng)建碼垛工作站I/O信號(hào) 338
7.3.1 設(shè)定機(jī)器人I/O信號(hào) 338
7.3.2 建立機(jī)器人控制器與Smart組件的連接 346
7.4 工作站程序解析 349
7.5 流水線碼垛工作站仿真調(diào)試 352
7.6 練習(xí) 355