robutstdio的调酒机器人仿真设计
【摘要】当下的社会，随着“中国制造2025”的不断推进，机器人这一词的上报率变得非常高，我国机器人行业的发展翻天覆地。在国外拥有众多品质优良的机器人公司例如德国的库卡、瑞士的ABB、日本的安川等。在国内也有很多例如嘉腾、科瑞恩、汇博等机器人企业。机器人的应用领域十分广泛，设涉及汽车制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材加工业等。除了制造加工行业，在机器人这个大家族中还有众多的服务型机器人，本文设计的一款调酒机器人将工业机器人应用到服务娱乐领域。本文利用建模仿真设计，在产品生产诞生前论证了其可行性。本文着重介绍了调酒机器人的设计过程，为产品的实际应用奠定可行基础。
目录
引言 1
一、调酒机器人解析 2
（一）概念来源 2
（二）应用前景 2
（三）机器人的选型 2
二、Solidworks运用 3
（一）软件简单介绍 3
（二）调酒模型的绘制 3
三、Robotstudio使用简介 3
（一）Robotstudio中CAD导入 3
（二）AutopathTM设计 4
（三）程序编辑器 4
（四）路径优化 5
（五）虚拟示教器 5
（六）碰撞检测介绍 5
四、工程的建立 6
（一）模型的放置与布局 6
（二）smart组件的建立 7
（三）机器人I/O的配置和工作站逻辑连接 8
（四）编程的示教和同步 9
（五）机器人程序编写 10
五、工作流程验证与演示 11
(一)过程验证与演示 11
（二） 维护与保养 12
谢辞 15
参考文献 14
谢辞 15
引言
服务机器人是机器人的一种，他跟我们学校里所学习到的工业机器人类似，他都是由控制柜、伺服系统、传感检测系统、吸盘夹爪等组成。在发达国家，各种类型的机器人已经广泛应用于社会各种领域，有为汽车焊接的焊接机器人、有为家庭清洁的扫地机器人、有为货物堆垛码放的码垛机器人。机器人主要
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就是为了减轻人们的重复性劳动或者相对危险的工作，机器人可以在设置完成程序之后代替人自主完成一些可重复的动作，从而提高企业产品的生产效率，扩大企业效益。本文设计了一款调酒机器人，将工业机器人应用到服务业的领域。在一定工作难度范围内，调酒机器人可以完成调酒师的工作。在运用到酒吧之前，技术员会将一些常用酒的配置方法用程序编辑好，用户可以根据需求在触摸屏上选择酒的类型，机器人根据反馈信号进行调制。另外在应对客户系的要求，机器人有一定的学习功能。这样的方法不仅很大程度上减少了调酒师的工作量同时也为客户带来了新异的体验。另外本设计应用了工业机器人、各类气缸、传感器等都是我在学校所学知识的应用，同时他用到了Robotstudio、Solidworks等软件，这些都是平时学习中所涉及到的。
一、调酒机器人解析
（一）概念来源
在我们的日常生活中，机器人正在不断的走进我们的生活中。但是主要的机器人都应用在了制造业领域，在服务业应用的机器人相对较少。本文基于robutstdio的虚拟仿真功能，设计了一款调酒机器人。在酒吧、夜店等娱乐场所，往往需要众多的调酒师，他们的工作十分辛苦，而且花式调酒技术非凡。我和我公司的搭档就设想开发出一款调酒机器人来完成调酒的工作。
（二）应用前景
在现如今的调酒行业，越来越多的人不愿意去从事调酒师这一工作，培训时间长、工作辛苦。若是出现一款调酒的机器人，将会大大改善这一现状。本问设计的调酒机器人，使用的是ABB机器人公司新推出的一款仿人双臂机器人，YuMi双臂机器人的双臂配合工作，灵活机动。利用这样一款机器人做调酒师十分的适合，并且在设计之初，考虑到了柔性生产的问题，这样就能给客户带来一中交互的乐趣。另外高超的机器人调酒师作为一个高科技的存在也能够吸引更多顾客的眼光，一在成为全场焦点的同时，也给高档餐厅、酒吧带来十足的科技感时尚感。
所以引进使用这款调酒机器人将会提高调酒效率的同时，也能降低经营成本，吸引更多投资者的目光，所以本设计拥有光明的前途与优势。
（三）机器人的选型
本文介绍的调酒机器人，不同于一般的工业机器人。它选用的是ABB机器人公司最新推出的YuMi双臂机器人作为调酒机器人的主体，我们打破了以往只使用单一机械手臂的机器人，现在在工作的时候机器人可以完美的达到双臂协作更完美的完成上下酒瓶之间抓酒瓶的任务，并且在操作时间方面双臂机器人的操作也要比使用单一机械手臂节约很多。ABB公司最新推出的YuMi双臂机器人，设计理念就是让操作人员可以很安全的和设备一起工作，相对于其他机器人这做了机械急停的YuMi双臂机器人更加的“亲和”安全。YuMi双臂机器人的精度达到0.02mm以内，动作十分准确。而下文所提到的优越的学习能力是这一抓调酒机器人仿真设计中最大的特点，经过程序设计，抓调酒机器人可以不断的学习新的配方，做到并且“过目不忘”的效果，YuMi双臂机器人的主体如图11所示。
图11 YuMi双臂机器人
二、Solidworks运用
（一）软件简单介绍
SolidWorks软件为达索系统，是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，具有技术先进、操作功能强大、方便学习便于使用等优点，是领先的、主流的三维CAD解决方案，经常被使用在各种三维CAD的解决方案当中。对于操作者和工程师来说，它操作起来简单方便，便于快速学习上手使用。同时设计过程简单方便的SolidWorks软件，在应用中不仅可以提供多样的设计方案，还能减少设计过程中的错误、提高产品品质。
（二）调酒模型的绘制
我们将用SolidWorks软件进行调酒模型的绘制，首先需要绘制出调酒模型的各种零部件，比如夹吧台、椅子、酒杯、酒架、抓手臂、酒瓶等，然后在各种零部件绘制结束之后，将其模型格式转化为SAT格式，SAT图档格式，是由ACIS核心所开发出来的应用程序的共通格式档案，一种标准ACIS 文本，由模拟器自动生成，为ABB Rbotstudio 所需要的标准格式，转化之后才能方便使用。我们将在下面以绘制酒瓶的详细过程为例进行介绍：
打开SolidWorks新建零件 ，单击插入、零部件、新零件，进行酒瓶草图的绘制，在界面中绘制一个正视图，再通过镜像功能绘制作出另一半从而完成草图的绘制，离开草图界面，我们点击特征菜单栏里面的旋转指令，将酒瓶草图绕着其中心轴旋转360度形成一个类似酒瓶的柱体，此时我们已经将酒瓶实体化了。接着对实体进行倒圆角，多次更改其圆角半径，使得酒瓶更加像实际形状。注意我们简化了酒瓶的绘制过程。在草图绘制过程中要注意约束，将几何关系都约束成绿色的标记。在约束过程中还需要对酒瓶的尺寸进行详细标注，为的是方便日后修改。最后将瓶子的材质选择一下，调酒机器人所需的酒瓶就绘制完成了。
三、Robotstudio使用简介
（一）Robotstudio中CAD导入
在Robotstudio软件中，其本身的三维绘图功能有限，为了能够更好的作出机器人的仿真，提高数编程的精度，Robotstudio可以方便的导入各类CAD格式。例如STEP、IGES、VDAFS、CATIA等主流的CAD格式。Robotstudio中的CAD导入界面如图31所示。
目录
引言 1
一、调酒机器人解析 2
（一）概念来源 2
（二）应用前景 2
（三）机器人的选型 2
二、Solidworks运用 3
（一）软件简单介绍 3
（二）调酒模型的绘制 3
三、Robotstudio使用简介 3
（一）Robotstudio中CAD导入 3
（二）AutopathTM设计 4
（三）程序编辑器 4
（四）路径优化 5
（五）虚拟示教器 5
（六）碰撞检测介绍 5
四、工程的建立 6
（一）模型的放置与布局 6
（二）smart组件的建立 7
（三）机器人I/O的配置和工作站逻辑连接 8
（四）编程的示教和同步 9
（五）机器人程序编写 10
五、工作流程验证与演示 11
(一)过程验证与演示 11
（二） 维护与保养 12
谢辞 15
参考文献 14
谢辞 15
引言
服务机器人是机器人的一种，他跟我们学校里所学习到的工业机器人类似，他都是由控制柜、伺服系统、传感检测系统、吸盘夹爪等组成。在发达国家，各种类型的机器人已经广泛应用于社会各种领域，有为汽车焊接的焊接机器人、有为家庭清洁的扫地机器人、有为货物堆垛码放的码垛机器人。机器人主要
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
就是为了减轻人们的重复性劳动或者相对危险的工作，机器人可以在设置完成程序之后代替人自主完成一些可重复的动作，从而提高企业产品的生产效率，扩大企业效益。本文设计了一款调酒机器人，将工业机器人应用到服务业的领域。在一定工作难度范围内，调酒机器人可以完成调酒师的工作。在运用到酒吧之前，技术员会将一些常用酒的配置方法用程序编辑好，用户可以根据需求在触摸屏上选择酒的类型，机器人根据反馈信号进行调制。另外在应对客户系的要求，机器人有一定的学习功能。这样的方法不仅很大程度上减少了调酒师的工作量同时也为客户带来了新异的体验。另外本设计应用了工业机器人、各类气缸、传感器等都是我在学校所学知识的应用，同时他用到了Robotstudio、Solidworks等软件，这些都是平时学习中所涉及到的。
一、调酒机器人解析
（一）概念来源
在我们的日常生活中，机器人正在不断的走进我们的生活中。但是主要的机器人都应用在了制造业领域，在服务业应用的机器人相对较少。本文基于robutstdio的虚拟仿真功能，设计了一款调酒机器人。在酒吧、夜店等娱乐场所，往往需要众多的调酒师，他们的工作十分辛苦，而且花式调酒技术非凡。我和我公司的搭档就设想开发出一款调酒机器人来完成调酒的工作。
（二）应用前景
在现如今的调酒行业，越来越多的人不愿意去从事调酒师这一工作，培训时间长、工作辛苦。若是出现一款调酒的机器人，将会大大改善这一现状。本问设计的调酒机器人，使用的是ABB机器人公司新推出的一款仿人双臂机器人，YuMi双臂机器人的双臂配合工作，灵活机动。利用这样一款机器人做调酒师十分的适合，并且在设计之初，考虑到了柔性生产的问题，这样就能给客户带来一中交互的乐趣。另外高超的机器人调酒师作为一个高科技的存在也能够吸引更多顾客的眼光，一在成为全场焦点的同时，也给高档餐厅、酒吧带来十足的科技感时尚感。
所以引进使用这款调酒机器人将会提高调酒效率的同时，也能降低经营成本，吸引更多投资者的目光，所以本设计拥有光明的前途与优势。
（三）机器人的选型
本文介绍的调酒机器人，不同于一般的工业机器人。它选用的是ABB机器人公司最新推出的YuMi双臂机器人作为调酒机器人的主体，我们打破了以往只使用单一机械手臂的机器人，现在在工作的时候机器人可以完美的达到双臂协作更完美的完成上下酒瓶之间抓酒瓶的任务，并且在操作时间方面双臂机器人的操作也要比使用单一机械手臂节约很多。ABB公司最新推出的YuMi双臂机器人，设计理念就是让操作人员可以很安全的和设备一起工作，相对于其他机器人这做了机械急停的YuMi双臂机器人更加的“亲和”安全。YuMi双臂机器人的精度达到0.02mm以内，动作十分准确。而下文所提到的优越的学习能力是这一抓调酒机器人仿真设计中最大的特点，经过程序设计，抓调酒机器人可以不断的学习新的配方，做到并且“过目不忘”的效果，YuMi双臂机器人的主体如图11所示。
图11 YuMi双臂机器人
二、Solidworks运用
（一）软件简单介绍
SolidWorks软件为达索系统，是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，具有技术先进、操作功能强大、方便学习便于使用等优点，是领先的、主流的三维CAD解决方案，经常被使用在各种三维CAD的解决方案当中。对于操作者和工程师来说，它操作起来简单方便，便于快速学习上手使用。同时设计过程简单方便的SolidWorks软件，在应用中不仅可以提供多样的设计方案，还能减少设计过程中的错误、提高产品品质。
（二）调酒模型的绘制
我们将用SolidWorks软件进行调酒模型的绘制，首先需要绘制出调酒模型的各种零部件，比如夹吧台、椅子、酒杯、酒架、抓手臂、酒瓶等，然后在各种零部件绘制结束之后，将其模型格式转化为SAT格式，SAT图档格式，是由ACIS核心所开发出来的应用程序的共通格式档案，一种标准ACIS 文本，由模拟器自动生成，为ABB Rbotstudio 所需要的标准格式，转化之后才能方便使用。我们将在下面以绘制酒瓶的详细过程为例进行介绍：
打开SolidWorks新建零件 ，单击插入、零部件、新零件，进行酒瓶草图的绘制，在界面中绘制一个正视图，再通过镜像功能绘制作出另一半从而完成草图的绘制，离开草图界面，我们点击特征菜单栏里面的旋转指令，将酒瓶草图绕着其中心轴旋转360度形成一个类似酒瓶的柱体，此时我们已经将酒瓶实体化了。接着对实体进行倒圆角，多次更改其圆角半径，使得酒瓶更加像实际形状。注意我们简化了酒瓶的绘制过程。在草图绘制过程中要注意约束，将几何关系都约束成绿色的标记。在约束过程中还需要对酒瓶的尺寸进行详细标注，为的是方便日后修改。最后将瓶子的材质选择一下，调酒机器人所需的酒瓶就绘制完成了。
三、Robotstudio使用简介
（一）Robotstudio中CAD导入
在Robotstudio软件中，其本身的三维绘图功能有限，为了能够更好的作出机器人的仿真，提高数编程的精度，Robotstudio可以方便的导入各类CAD格式。例如STEP、IGES、VDAFS、CATIA等主流的CAD格式。Robotstudio中的CAD导入界面如图31所示。
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