制作与导入机器人模型
机器人模型库中均无所需机器人时,请参考本文内容制作并导入机器人模型,操作步骤如下:
本文以 FANUC M-900iB/400L 为例。
确定机器人构型并编写参数文件
通过查阅机器人的 CAD 模型和说明书,确认其构型后,编写相应的参数文件。
确认机器人构型(algo_type)
机器人分为很多不同的构型,不同的机器人构型对应不同的坐标系和 DH 参数定义。
机器人构型划分详情请参考机器人构型。
FANUC M-900iB/400L 是一款较为常规的六轴球型腕工业机器人,属于 SphericalWrist_SixAxis 构型。
确认 DH 参数(dh、dhPassive)
参考机器人构型中的机器人分类,找到对应的机器人构型图,对照机器人说明书确定 [robot]_algo.json 中的 dh 的数值。
经过查阅,FANUC M-900iB/400L 的 dh 参数分别为 a=0.940,b=0.410,c=1.120,d=0.250,e=2.180,f=0.300。

左侧为 SphericalWrist_SixAxis 机器人构型图,右侧为 FANUC M-900iB/400L 机器人尺寸图
确认机器人各轴限位(minlimits、maxlimits)
通常从机器人说明书可以获知机器人各轴的运动范围,但是 FANUC 机器人比较特殊,需要在 FANUC 的机器人仿真软件 RoboGuide 中查找对应内容。

确认其他参数
对于常见机器人品牌,可以参考其他已添加机器人的历史数据。 若无参考数据,则需要现场工程师对照真实机器人确定剩余参数:mastering_joints、axis_flip、base_z_offset、axis_flip、mastering_joints。
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编写 [robot]_algo.json 参数文件
模板文件algo_example.json存放在C:/Users/Administrator/AppData/Roaming/Mmind/Robot Library 2.0
文件夹中,用户可以此为基础创建新机器人的[robot]_algo.json文件。
[robot]_algo.json 文件中各个参数的含义请参考[robot]_algo.json 文件参数释义。 |
编写 [robot]_profile.json 参数文件
模板文件profile_example.json存放在C:/Users/Administrator/AppData/Roaming/Mmind/Robot Library 2.0
文件夹中,用户可以此为基础创建新机器人的[robot]_profile.json文件。
[robot]_profile.json 文件中各个参数的含义请参考[robot]_profile.json 文件参数释义。 |
使用 Solidworks 建立完整的机器人 STL 模型
导入模型到 SolidWorks
使用 SolidWorks 打开预先准备好的机器人 CAD 模型,如下图所示。

在上图中,左侧为三维软件中显示机器人模型,右侧为装配参考图。
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建立坐标系
参考机器人构型建立各轴的坐标系。
对于 FANUC M-900iB/400L ,构型为 SphericalWrist_SixAxis,机器人姿态应为:1轴回正,2轴竖直向上,3、4轴水平向前,5轴为向前而非向下。 姿势确保正确后建议先将所有的部件固定。

导出机器人各关节 STL 模型
导出机器人模型时,在装配体中隐藏其他零部件的显示,以方便逐个导出。
导出时将文件另存为 stl 文件,输出为二进制,单位为米,文件名命名规则和各部分应选取的坐标系参考机器人构型。 其他导出选项设置请参考下图。

FANUC M-900iB/400L 机器人全部保存完成后的完整 STL 模型文件如下图所示。

至此,机器人模型制作流程结束。
将机器人模型导入Mech-Viz
在制作完机器人模型后,请将机器人模型导入Mech-Viz的机器人模型库中,供后续使用。
请执行如下步骤将机器人模型导入Mech-Viz:
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通过以下任一方式快速打开存放机器人模型的文件夹。
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在机器人模型库中,右键单击任意机器人模型卡片,然后在快捷菜单中选择“打开机器人模型文件目录”。
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在工程资源树中,右键单击机器人名称,然后在快捷菜单中选择“打开机器人文件目录”。
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切换到机器人模型文件夹下的机器人品牌文件夹。
Mech-Viz 软件将所有机器人模型都存放在
C:\Users\账户名\AppData\Roaming\Mmind\Robot Library 2.0
文件夹中。同一品牌的机器人模型统一存放于以品牌命名的文件夹中;每个型号对应一个以型号命名的子文件夹,包含其全部相关文件。 -
在机器人品牌文件夹下,新建对应机器人型号的文件夹,例如fanuc_m900ib_400l。
机器人文件夹名必须全部小写。
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将所有模型和参数文件放入指定路径,即可将机器人模型导入至Mech-Viz。
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机器人模型文件支持 STL、DAE 和 OBJ 格式,分别存放在各自的文件夹中。
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STL 模型可以作为显示和碰撞模型。
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DAE 模型只可以作为显示模型。
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OBJ 模型只可以作为碰撞模型。
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一个完整的机器人模型应至少包含一个显示模型和一个碰撞模型。
以 FANUC M900iB/400L 机器人为例,对应的模型文件夹为
fanuc/fanuc_m900ib_400l
,文件夹结构如下图所示。STL
模型文件
fanuc_m900ib_400l_algo.json
机器人运动学参数文件
fanuc_m900ib_400l_preview.png
机器人图片
fanuc_m900ib_400l_profile.json
机器人描述参数文件
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返回机器人模型库,即可找到并选择制作的机器人模型。
校验机器人模型参数
在实际部署工程前,需要校验机器人模型参数。如果软件中的仿真机器人位姿、工具位姿与真实机器人位姿存在较大差异,例如1米到2米,则说明机器人模型参数可能不准确,需要进行矫正。
具体操作,请参考机器人模型参数校验教程。