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一、实验简介

本次实验使用 ABB RobotStudio 6.08，开展复杂 S 形圆弧曲线自动路径生成仿真。和之前方形路径手动逐点示教不同，本实验采用自动路径生成功能，软件捕捉模型边缘自动生成大量目标点，生成 MoveL 直线、MoveC 圆弧运动指令，适合复杂轮廓工件，提升路径规划效率。完成路径参数配置、工具位姿检查、轴配置、路径编辑优化，最后仿真运行录制视频。

实验环境：

• 仿真软件：ABB RobotStudio 6.08
• 机器人：IRB120
• 末端工具：DrawingTool 绘图笔
• 工件坐标系：wobj0、wobj1

作业交付：8 秒以内仿真视频，实验文档，发布 CSDN 博客，打包文件夹命名任务4+学号+姓名提交指定邮箱。

二、实验原理

手动示教适合图形简单、示教点少的任务；面对外形复杂、点位繁多的曲线工件，如果依旧手动逐个示教，工作量大。RobotStudio 自动路径功能可以拾取模型几何边缘，自动生成目标点位，直线段生成MoveL，圆弧段自动生成MoveC圆弧运动指令。 生成路径后需要校验工具 TCP 姿态、配置机器人轴参数，增加安全进入点、过渡原点，防止碰撞、奇异点、轴超限，完成轨迹优化再仿真验证。遵循任务分析→路径生成→调试优化→仿真验证工程流程。

三、实验操作步骤

1. 设置初始参数

恢复工作站绘图模块初始状态； 设置工件坐标为wobj1，工具选择DrawingTool； 移动指令参数设置：MoveL、v100、fine。

2. 生成自动路径

1. 打开自动路径窗口，勾选选择表面、捕捉边缘。
2. 按住Shift，鼠标点击选中绘图模块 S 形闭合曲线；参照面选择绘图模块上表面。
3. 近似值参数选择圆弧运动；最小距离、最小公差均设置为 1。
4. 点击创建，生成路径Path_20。

参数说明

• 参照面：让目标点 Z 轴垂直工件表面；
• 圆弧运动：直线部分输出 MoveL，圆弧部分输出 MoveC；
• 公差：数值越小轨迹精度越高，生成目标点数量越多。

3. 调整目标点工具位姿

在【路径和目标点】列表查看自动生成的全部目标点。 右键目标点 →【查看目标处工具】→DrawingTool，检查绘图笔姿态。修正姿态异常点位，避免工具与工件干涉、碰撞、姿态突变。

4. 轴配置参数设置

两种配置方式：

1. 单点配置：右键目标点【参数配置】，选择Cfg1(0,0,0,0)；
2. 批量配置：右键Path_20→【自动配置】→【所有移动指令】，批量计算全部点位关节姿态，规避奇异点、轴超限，保证运动连续。

5. 完善路径和优化参数

1. 替换部分圆弧指令：删除部分自动生成的MoveC指令，把对应目标点以MoveL添加到路径对应位置。
2. 创建高空安全进入点 pGetin复制路径第一个绘图目标点，重命名为pGetin；修改目标，本地坐标系 Z 轴偏移‑100，作为高空安全点；将pGetin添加到 Path_20 路径的开头和末尾。
3. 添加机械原点与过渡点机器人回到机械原点，示教得到pHome；设置轴 1、轴 5 角度 90°，示教生成过渡点pTrans； 完整运动流程：pHome→pTrans→pGetin→ S 形绘图轨迹 →pGetin→pTrans→pHome。
4. 优化运动指令参数将原点、过渡点非绘图指令动作改为Joint关节运动，zone 设置 z0；修改安全进入点区域参数为 z10。
5. 再次右键Path_20→自动配置所有移动指令，执行【沿着路径运动】，观察仿真，录制 8 秒内仿真视频。

四、RAPID 关键指令说明

MoveJ pHome, v100, z0, DrawingTool\WObj:=wobj0; !关节运动回到机械原点 MoveL pGetin, v100, z10, DrawingTool\WObj:=wobj1; !移动至高空安全进入点 MoveC Target_150,Target_160, v100, fine, DrawingTool\WObj:=wobj1; !圆弧运动 MoveL Target_170, v100, fine, DrawingTool\WObj:=wobj1; !直线绘图

MoveJ关节运动：适合空间过渡移动；MoveL线性运动；MoveC圆弧运动用于曲线轮廓绘制。

五、实验结果与问题分析

1. 自动路径生成：成功生成 Path_20 路径，包含大量 MoveL、MoveC 指令。
2. 工具位姿：绘图笔姿态合理，仿真全过程无工具、工件碰撞干涉。
3. 轴运动状态：轴配置参数配置完成，无轴超限、无奇异点报错，运动连续。
4. 轨迹效果：优化后的 S 形圆弧轨迹平滑，绘图轮廓精度达标。
5. 效率对比：对比手动逐点示教，自动捕捉模型边缘生成点位，复杂曲线规划效率大幅提升。

常见故障与解决办法

问题 1：仿真时绘图笔和工作台发生碰撞 解决：设置高空安全进入点 pGetin，高空移动到位后再下探进行绘图，禁止直接从高处落到绘图平面。

问题 2：机器人姿态翻转、目标点无法到达 解决：对路径执行【自动配置 — 所有移动指令】，调整轴配置参数 Cfg，避开机器人奇异位置。

六、实验总结心得

本次实验学习 RobotStudio 自动路径生成功能，区分手动示教和自动路径的适用场景。手动示教操作简单，适合方形等简单轨迹；自动路径生成依靠软件识别模型边缘，面对 S 形圆弧这种复杂曲线，不用手动逐个示教目标点，有效提高路径规划效率。 实验掌握自动路径参数设置、工具姿态校验、轴配置、安全点与过渡点创建、指令编辑整套操作。深刻体会安全进入点、轴配置参数的重要性，配置不当会直接造成碰撞、运动报错。完整走完任务分析‑路径生成‑调试优化‑仿真验证的工程流程，提升了复杂工业机器人轨迹规划的实操能力。