工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科技术于一体的现代制造业的自动化装备[1]。随着现代工业对产品加工效率和质量要求的提高，以及劳动力成本的增加，工业机器人在搬运、焊接、喷涂等领域逐步得到广泛应用。其中，搬运机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，以减轻人类繁重的体力劳动。目前，世界上使用的搬运机器人已超过10万台，被广泛应用于机床上下料、自动化生产线、装配流水线、码垛搬运、集装箱等自动搬运。

20世纪70年代末，机器人离线编程与仿真技术的研究开始起步，国内外各科研机构和制造厂商纷纷投入大量的时间和精力并取得了丰硕的成果。Workspace是美国Robot Simulation公司发布的机器人仿真与离线编程软件，精确性高、兼容性强，是首个商品化的基于微机的机器人离线编程软件[2]。Roboguide是日本FANUC公司在自己生产的机器人的基础上研发的一款仿真与离线编程软件，通过机器人的运动仿真，可以验证设计方案的可行性，同时可以估算周期时间[3]。这些离线编程与仿真软件已比较成熟，本文基于Roboguide 9.0平台，最终完成了某自动化生产线中搬运机器人工作站的离线编程与运动仿真。生产线的搬运要求是，一台6轴机器人将工件从工位1搬运至检测台进行检测，检测完搬运至工位2，再由输送链输送至工位3，最后由一台7轴机器人将工件从工位3搬运至工位4的接料框中。

1 工作站的创建

1.1 搬运机器人的添加

根据生产线的搬运要求，工作站需要6轴和7轴搬运机器人各一台，以完成工件的整个搬运。根据要求，6轴搬运机器人选择R-2000iC/165F型号即可。7轴搬运机器人选择M-10iA/12型号，勾选选项Extended Axis Control(J518)，并在TP上进入控制启动模式，进行第7轴实际电机类型、轴类型、轴安装方式等设定。案例中7轴搬运机器人的附加轴是平行于Y轴的直线轴。所有设定完成后，7轴机器人退出控制启动模式。利用Roboguide 9.0软件库中自带的行走轴模型，建立一个运行范围为5米的机器人行走轴。

1.2 机器人工具的添加

机器人工具，即机器人的末端执行器，如手爪、吸盘等。在Roboguide软件中，首先选择合适的机器人工具。6轴搬运机器人直接选取EOATs库中的grippers气动手爪，7轴搬运机器人通过导入自己建模的文件“手爪_7axis.igs”。其次，设置机器人工具的位置数据和TCP位置，以确保仿真的正确运行。工具的位置数据根据搬运机器人手部末端的位置设定，设定完的工具能正确安装在机器人的法兰盘上。TCP位置为手爪的中心位置，可以直接输入数据，也可以使用鼠标直接拖动工具坐标系调整至手爪的中心位置。根据以上原则，分别为grippers气动手爪和手爪_7axis设置工具位置和TCP位置。

工业机器人有世界坐标系和工具坐标系等多个坐标系，其运动轨迹上的各个插值点都是用工具坐标系相对于世界坐标系的期望位置与姿态来表述的。案例中6轴机器人的坐标系如图1所示，机器人末端安装的气动手爪的TCP位置相对于世界坐标系的坐标为[155 0，0，200，0，180，180]。

图1 6轴机器人坐标系

1.3 工件的添加

在Roboguide软件中，根据实际要求添加外形、大小和位置确定的工件Part。接着，定义每个机器人工具上的Part方向。运动仿真时，搬运机器人的grippers气动手爪需要执行打开和关闭两个动作，通过工具的“Simulation”选项可以设置上述两种动作。其次，在“Parts”选项中勾选需要搬运的工件，并正确设置其位置和方向，否则机器人无法正确动作。

1.4 机构及其链接的添加

此外，还需设置6轴和7轴搬运机器人离线编程相关的输送链运动控制信号。当6轴机器人的输出信号DO[101]为OFF时，输送链负向移动0 mm，即在工位2的位置，到位后输入信号DI[101]为ON。当6轴机器人的输出信号DO[101]为ON时，输送链以500 mm/sec正向移动3 500 mm，即移动到工位3的位置后，7轴机器人的输入信号DI[102]为ON，由此触发7轴机器人的搬运动作。

在上述主要内容添加的基础上，还需要添加工件物料台、检测台、围栏和接料框等周边设备。创建完成的搬运机器人工作站如图2所示。

依靠正确的机器人运动学和逆运动学模型，可以实现机器人的位置及姿态正确无误的运动仿真。通过轨迹规划算法，可以进行详细的计算以获得机器人具体的运动轨迹点。通过Roboguide 9.0中搬运机器人工作站的运动仿真，可以检查是否有碰撞、动作是否都正确等。图5是7轴机器人的运动仿真轨迹，对应图4的程序显示了从P[1]至P[6]点的位置和运行速度等数据信息，且整个运行过程中无碰撞、动作都正确。这验证了离线程序的正确性。经运动仿真验证过的离线程序基本可以直接应用在实际生产线的现场调试中，这可以大大缩短项目整个的设计和调试周期[5]。

图2 搬运机器人工作站

生产线的搬运要求是，通过输送链将6轴机器人搬运、检测完的工件由工位2输送到工位3。首先，添加一个大小和位置固定的机构(输送链，长度为3 600mm)。其次，在输送链上工位2的位置下方添加一个链接Link1，并设置Link1的运动方向和控制方式，以及Link1上工件的位置和方向。

2 离线程序的编写

2.1 仿真程序的生成

动作程序编写的重点是6轴机器人的输入信号DI[101]、输出信号DO[101]和7轴机器人的输入信号DI[102]的正确传递。图4是在Roboguide 9.0的虚拟TP上编写的7轴机器人的控制程序，用WAIT指令等待输入信号DI[102]，用CALL指令分别调用抓取和放置的仿真子程序。6轴机器人的离线编程方法与之类似。

2.2 动作程序的编写

参考文献：

我国智能电网的主要特征是传统电网与信息技术深度融合，信息在发输供应环节双向流动，实现自适应控制。信息通信技术的应用使得智能电网中能够实现实时信息交换。信息在电源、电网、用户间双向感知、灵活互动，有利于实现可再生能源的消纳、更大范围实现能源体系优化配置。一方面，大量分布式发电和分布式储能在电网中可以即插即用，另一方面，用户可与电网友好合作(犹如虚拟电源)，帮助电网实现需求侧管理(如削峰填谷)，并在紧急情况下支援电网运行[26]。通过大数据和云计算分析和决策平台，可以整合电网数据资源，以实时价格信息引导用户主动调节用电能力，为各类能源接入、调度运行、用户服务和经营管理提供支撑。

图3 7轴机器人的控制流程

搬运机器人的仿真动作主要是对工件的抓取和放置。在Roboguide 9.0软件中，插入Pickup(抓取仿真指令)或Drop(放置仿真指令)，再分别选取相应的工件、机器人工具工作台面即可。由Roboguide 9.0软件自动生成的6轴或7轴机器人的抓取和放置子程序，可以直接被下述的动作程序调用[4]。

图4 7轴机器人动作程序

3 机器人的运动仿真

总之，在初中数学教学中，教师要为学生提供一个自主发展的平台，激发学生的求知欲，挖掘学生的学习潜能，引导学生从不同层面、不同角度进行思考，促进学生的深度思考。

图5 7轴机器人运动仿真轨迹

4 结束语

Roboguide软件围绕一个离线的三维世界进行现实中各类工业机器人及其周边设备的布局的模拟，通过软件虚拟TP的离线编程可以进一步模拟运动轨迹。通过Roboguide软件进行搬运机器人的运动仿真，可以监控机器人搬运过程中的每一个动作。如果有问题，可以提前修改离线程序并使其运行正确。因此，基于Roboguide的工业机器人离线编程与运动仿真可以保证离线程序的正确性、提高项目的设计效率，并为现场安装与调试节省时间和成本。

根据生产线的搬运要求，在Roboguide 9.0的虚拟TP上，分别编写6轴和7轴搬运机器人的动作程序。结合上述输送链控制信号的设置，以7轴搬运机器人为例，其控制流程如图3所示。

青海省海西州德令哈市民族学校的索卫华对海西地区民族中学学生数学学习中导致数学基础较差的社会环境、家庭教育、教师的知识面及传授方法等智力和非智力因素进行了剖析．中央民族大学苏傲雪对全国31所内地新疆高中班学校的932名教师和1 873名学生进行了问卷调查和测试，对影响内地新疆班学生数学学业成绩的因素作了统计分析．云南曲靖师范学院孙雪梅综合应用调查测试、作业分析、口头报告和比较研究方法，从表征视角调查了七年级彝族学生数学学习现状，发现七年级彝族学生在解决数学问题上的数学表征水平发展不均衡，而七年级彝族学生与同年级汉族及其他少数民族学生没有显著差异．

总之，小学体育老师要从小学生的内心需求出发，结合实际的体育课程，在教学过程中多运用激励性、启发性和机智性的评价语言，让学生沐浴在老师欣赏的眼光下，让学生踊跃参与体育锻炼，彰显小学生活泼能动、积极向上的生命活力。

[1] 曲兵兵，房术荣，张伟强，等.基于Roboguide的弧焊机器人离线编程研究[J].煤矿机械，2016(4)：50-52.

移动边缘计算中数据缓存和计算迁移的智能优化技术…………………………汪海霞，赵志峰，张宏纲 24-2-15

[2] 黄晓霞.用于焊接机器人离线编程系统的运动学分析及仿真[D].广州：华南理工大学，2014：28.

秦明月近乎残酷地对毛夫人说：“请您再看清一点，你确认这就是你丈夫吗？”毛夫人的泪水几乎把邢慧的警服都湿透了，邢慧瞪了秦明月一眼，也觉得秦队太不近人情。但秦明月坚持让她再看一次，毛夫人只得再看一眼已经浮肿得如同皮球一样的尸体。这一次毛夫人再也坚持不住，软倒在地，邢慧忙扶着她出去了。秦明月对周大国说：“周院长，你确认这就是毛德君吗？”

[3] 姚贵昌，段方高，陆宗学，等.基于Roboguide平台的FANUC机器人虚拟现实技术在工业生产中的应用[J].机械工程师，2014(1)：60-63.

[4] 谢志军，郭光明，张伟军.基于Roboguide白车身在线测量系统的机器人离线编程方法研究[J].机电一体化，2016(11)：3-8.

[5] 栾京东，马琪，郭明儒，等.机器人上下料物流系统在数控机床加工中的设计与应用[J].航天制造技术，2017(4)：66-70.