一、实验目的
- 掌握 RobotStudio 中工具的创建、TCP 设定、工具挂载以及添加至机器人系统的完整流程。
- 学会创建空路径，使用示教指令完成多个目标点的示教，实现机器人点位控制。
- 完成方形绘图路径示教，实现机器人带动绘图笔在工件上绘制方形轨迹，完成仿真运行。
- 理解工件坐标系、工具坐标系在机器人路径示教中的作用，掌握自动配置、沿路径运动仿真操作。
二、实验环境
- 软件：ABB RobotStudio 6.08.01
- 工作站：工业机器人绘图仿真工作站，IRB1200 机器人、夹爪组件、绘图笔 DrawingTool、绘图工件平台。
三、任务分析
本任务基于前期任务 1、任务 2 完成的绘图工作站，实现机器人使用绘图笔绘制方形轨迹。主要分为三大步骤：创建空路径、示教指令与目标点、沿路径运动仿真。
核心参数：工件坐标系
wobj0，工具DrawingTool；运动指令MoveJ，速度v400，转弯区数据fine。
四、实验实施步骤
4.1 前期检查（工具与坐标系校验）
- 确认工作站已经完成绘图笔
DrawingTool工具创建，注意区分【创建机械装置】和【创建工具】：- 创建机械装置：仅实现构件运动，无法在路径工具选择框调用；
- 创建工具：基于绘图笔模型 / 机械装置生成带 TCP（工具中心点）的 Tool 工具对象，TCP 设置在绘图笔笔尖；
- 将
DrawingTool工具拖拽附着到机器人末端夹爪，并且在机器人系统T_ROB1的系统设置中将DrawingTool添加到工具列表，重启控制器。 - 确认工件坐标系选择
wobj0，工具选择DrawingTool；移动指令参数设置为MoveJ、v400、fine，其余参数保持默认。
4.2 创建空路径
- 在软件顶部【基本】选项卡，点击路径，选择空路径。
- 在左侧【路径和目标点】浏览器中，生成空路径
Path_10。
4.3 示教指令和目标点
示教逻辑：机器人回到安全起始位置→移动到绘图上方进刀点→下刀接触工件，依次示教方形 4 个角点→完成方形轨迹，最后抬刀回到安全位置。
- 选中
Path_10，点击【示教指令】，路径下生成第一条MoveJ Target_10移动指令。 - 使用机械装置手动关节拖动机器人关节，将机器人移动到远离工件的安全初始位置，再次点击示教指令，添加第二条移动指令。
- 将绘图笔移动到方形第一个角点
P1的正上方（进刀点），点击示教指令生成新的运动指令；把该指令拖拽调整顺序，放到第二条指令之后。 - 沿 Z 轴向下移动绘图笔，使笔尖接触工件上方形第一个角点
P1，点击示教指令，记录绘图落笔点。 - 拖动机器人，依次移动笔尖到方形的第二个角点
P2、第三个角点P3、第四个角点，每到达一个角点就点击一次示教指令，生成对应的移动目标点。
本实训方形拐角带有过渡圆角，每个拐角包含过渡点位，完整示教全部轨迹点。
- 绘制完成方形轮廓后，沿 Z 轴向上抬笔离开工件表面，示教抬刀点位；最后示教机器人回到安全待机位置。
- （可选操作）可以对已经示教完成的目标点进行复制、粘贴，快速复用点位，减少重复示教操作，调整路径内部指令顺序，保证运动逻辑正确。
路径指令顺序参考：安全原点 → 进刀上方点 → 下刀到 P1 落笔 → P2 → P3 → P4…… 走完方形全部点位 → 抬刀 → 返回安全原点。
4.4 路径自动配置与仿真运行
- 在【路径和目标点】窗口，右键路径
Path_10。 - 选择【自动配置】→【所有移动指令】，软件自动计算路径所有目标点机器人轴配置，避免奇异点、轴超限报错。
- 再次右键
Path_10，选择沿着路径运动，观察机器人仿真动画。机器人将带动绘图笔，按照示教点位完成方形轨迹绘制。
五、常见问题与故障排查
问题 1：设置工具下拉列表找不到 DrawingTool
- 区分机械装置与工具：只做了【创建机械装置】≠生成工具对象，需要选中绘图笔执行【建模】→【创建工具】，设置笔尖 TCP。
- 工具需要拖拽附着到机器人末端法兰 / 夹爪上，未附着的工具不会出现在下拉框。
- 右键
T_ROB1打开系统设置，在工具选项卡添加DrawingTool，重启控制器。 - 需要切换到【路径和目标点】标签页，选中路径或者目标点，顶部设置工具下拉框才会激活。
问题 2：运行路径时报错轴配置错误 / 无法到达目标点
- 右键路径执行【自动配置】→【所有移动指令】，自动更新各目标点关节角度。
- 手动调整部分点位姿态，避开机器人奇异位置；部分点位适当抬高 Z 轴高度，避免机器人与工作台发生碰撞。
问题 3：仿真时绘图笔不跟着机器人一起运动
检查布局浏览器，确认DrawingTool工具是机器人 IRB1200 的子对象；如果只是几何体，需要重新附着。
问题 4：笔尖没有贴在工件上，画不到图形
修改对应目标点的 Z 轴坐标，降低笔尖高度，确认 TCP 中心点设置在笔尖，不是笔底座。
六、实验结果
仿真运行后，机器人从安全位置出发，运动到绘图区域上方，下刀接触工件，依次遍历方形各个角点，完成方形轮廓绘制；绘制完成抬刀，回到安全待机位置。仿真视频时长控制在 8 秒以内。
七、实验总结
- RobotStudio 中机械装置和工具是两个不同对象，工具对象必须通过【创建工具】生成，同时定义 TCP 中心点，才能用于路径示教。
- 示教绘图轨迹要规划逻辑：安全点→进刀点→落笔绘图→抬刀→返回安全点，防止机器人发生碰撞。
MoveJ关节运动适合远距离安全移动，转弯区fine代表机器人精准到达目标点，适合绘图拐角。- 自动配置功能可以自动计算机器人各轴角度，解决大部分轴配置报错问题。