一、实验简介本次实验基于 ABB RobotStudio 6.08 仿真软件在任务 1、任务 2 搭建完成的工作站基础上使用绘图笔工具通过手动示教目标点使用MoveL线性运动指令完成闭合正方形轨迹绘图仿真。理解工业机器人手动示教、路径规划、TCP 工具中心点、工件坐标系的作用掌握 “任务分析‑路径设计‑示教编程‑仿真运行‑调试优化” 的完整流程。实验要求完成方形绘图仿真录制 8 秒以内仿真视频书写实验报告。二、实验环境仿真软件ABB RobotStudio 6.08机器人型号IRB120末端工具DrawingTool 绘图笔工具工件坐标系wobj0前置条件工作站已搭建完成工具 TCP 标定完毕。三、实验原理手动示教拖动机器人末端逐点记录 TCP 目标位置生成运动路径。MoveL 线性运动机器人 TCP 按照直线轨迹运动适合绘图作业保证线条平直。TCP 工具中心点将绘图笔笔尖作为 TCP笔尖位置即为机器人控制点位直接决定绘图效果。路径逻辑机器人移动至绘图上方安全点→下降落笔→依次经过正方形 4 个顶点→回到起点实现图形闭合。四、实验操作步骤1. 工作站检查与参数设置打开任务 1、任务 2 保存的工作站。确认机器人系统正常、绘图笔工具安装、TCP 标定完成工件坐标系选择wobj0。设置指令参数运动指令MoveL速度v400转弯区fine其余默认。2. 创建空路径在【基本】选项卡 →【路径】→【空路径】生成Path_10路径 选中Path_10点击【示教指令】生成第一条 MoveL 移动指令。3. 手动示教各个目标点手动拖动机械装置将绘图笔移动到绘图区域上方安全进入点点击示教指令保存点位。沿 Z 轴向下移动使绘图笔笔尖接触工作台得到落笔起点 P0示教保存。拖动工具坐标系箭头依次定位方形四个角点 P1、P2、P3每定位一个角点执行一次【示教指令】。示教 P3 完成后再次示教回到 P0实现方形闭合。小提示拐角可以增加过渡点防止工具碰撞工作台可以复制、粘贴移动指令调整指令顺序。4. 自动配置路径右键路径Path_10→自动配置→所有移动指令软件自动计算机器人各关节姿态 右键路径选择【沿着路径运动】预览运动轨迹检查点位顺序。5.RAPID 参考程序PROC Main() MoveL P0, v400, fine, DrawingTool\WObj:wobj0; MoveL P1, v400, fine, DrawingTool\WObj:wobj0; MoveL P2, v400, fine, DrawingTool\WObj:wobj0; MoveL P3, v400, fine, DrawingTool\WObj:wobj0; MoveL P0, v400, fine, DrawingTool\WObj:wobj0; ENDPROC6. 仿真运行调试启动仿真运行程序录制仿真视频时长控制在 8 秒以内。观察绘图效果检查是否发生碰撞、线条是否连续、方形是否闭合。根据实际效果调整点位、运动速度、转弯区参数完成优化。五、实验数据记录机器人型号IRB120绘图笔 TCP 标定是方形边长100mm表格点位XYZRxRyRzP0-695.101024.36990.36000P1-789.001024.36990.36000P2-789.00930.00990.36000P3-695.10930.00990.36000注坐标为示例以自己仿真软件读取的实际坐标为准。六、实验现象与问题分析现象仿真运行成功方形轨迹基本闭合四边平直拐角清晰。表格遇到的问题解决办法绘图笔无法画出线条调整 Z 轴降低 TCP 高度笔尖贴合工作台重新示教点位拐角轨迹偏移、图形无法闭合转弯区设置为 fine微调角点坐标自动配置全部移动指令仿真对比RobotStudio 示教逻辑、RAPID 指令语法和实体机器人基本一致可以提前验证路径规避碰撞但虚拟鼠标拖动手感与实体示教器存在一定差异。七、实验总结本次实验完成了方形路径示教绘图仿真熟悉 RobotStudio 创建路径、手动示教点位、自动配置路径的完整操作。MoveL直线运动适合轮廓绘图TCP 标定、工件坐标系设置是轨迹准确的前提Z 轴高度直接影响绘图效果转弯区参数对拐角形态影响很大。虚拟仿真的优势是在不损耗实体设备的前提下完成路径调试提前发现碰撞、轨迹不闭合等问题是工业现场调试的重要手段。本次实验建立起任务分析‑路径设计‑示教编程‑仿真调试的工程思维仿真学习积累的经验可以迁移到真实工业机器人实操当中。