項目一認識工業機器人離線編程與仿真技術1
任務一了解工業機器人離線編程與仿真技術2
任務二安裝及介紹RobotStudio軟件16

項目二工業機器人雕刻仿真工作站36
任務一工作站基本布局及手動操作38
任務二創建工具57
任務三創建空路徑74

項目三工業機器人打磨仿真工作站93
任務一創建打磨程序95
任務二優化與調試打磨程序116

項目四工業機器人塗膠仿真工作站135
任務一創建機械裝置137
任務二配置I/O152
任務三添加事件管理器167
任務四創建輸送帶179

項目五工業機器人碼垛仿真工作站191
任務一搭建工業機器人碼垛實訓工作站193
任務二配置動態夾具Smart組件204
任務三配置動態傳送帶Smart組件228
任務四碼垛工作站的離線編程與仿真調試248
任務五碼垛工作站的在線調試262

參考文獻275

隨著“工業4.0”概念的提出，世界各國都在大力推進智能制造，傳統制造業正在轉型升級，逐漸朝著數字化、智能化方向轉變，虛擬仿真技術正是制造業轉型升級的關鍵技術之一。黨的二十大報告提出，到2035年基本實現新型工業化，堅持把發展經濟的著力點放在實體經濟上，推進新型工業化，加快建設制造強國，推動制造業高端化、智能化、綠色化發展。相對於傳統工業現場調試，虛擬仿真技術可以驗證方案設計與工藝規劃的合理性，預測生產過程中可能存在的問題，降低企業將設計轉換為產品的風險，現場調試時間和成本。在先進的制造業中，工業機器人作為發展的重要手段，具有不可替代性，其研發、制造、應用是衡量一個國家高端制造業水平與科技水平的重要標志。工業機器人應用範圍涉及工業、農業、國防等眾多領域，是現代工業技術的支柱之一，是高新技術產業的重要組成部分，在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。工業機器人虛擬仿真技術通過虛擬仿真實驗教學資源，在減少實訓室建設的經費投入、減小實訓過程帶來的危險性的條件下，可以實現一些大型綜合性訓練。在虛擬仿真的實用場景工作站，學生能獲得一定的學習效果，而且這種虛實結合、相互輔助的實訓教學形式能夠激發學生的學習興趣，有效提升實訓教學質量。本書面向“工業機器人仿真技術應用”課程編寫。該課程是工業機器人技術應用專業的核心課程，也可面向人工智能、機電、電氣、數控等裝備制造類專業開設。課程內容涵蓋的知識點和能力點可滿足從事工業機器人虛擬仿真、離線編程等工作所必須掌握的核心崗位能力要求。為了適應工業機器人及人工智能行業的發展形勢，滿足學者和從業人員學習機器人技術相關知識的需求，廣東省“雙師型”名教師蔡基鋒工作室牽頭，聯合裝備制造類、機器人行業的企業以及多所院校共同開發和編寫了本書。本書根據工業機器人繫統操作員崗位職業能力要求設計了五個項目。第一個項目為認識工業機器人離線編程與仿真技術，讓學生了解離線編程與仿真技術的概念及其在實際應用中的作用。後面四個項目分別為工業機器人雕刻仿真工作站、工業機器人打磨仿真工作站、工業機器人塗膠仿真工作站、工業機器人碼垛仿真工作站，通過模擬不同的真實場景讓學生掌握工業機器人虛擬工作站的搭建、運行，並*終在實際工作站中驗證，從而能夠完成工業機器人虛擬仿真技術的典型工業任務。除此之外，本書還具有以下特色。(1)適應智能制造新形勢下制造業的轉型升級，滿足社會發展和區域經濟建設的需求。在虛擬仿真環境中把課程實訓資源轉化為育人育德資源，讓“虛擬實訓”和“價值引領”同向同行、內容有機統一，將社會主義核心價值觀、中華傳統美德、職業道德、工匠精神等與教學相融合，落實立德樹人和“三全育人”的根本任務，培養學生的愛國精神、敬業精神和社會責任感。(2)依據國際標準和產業發展需求，聚焦書證銜接融通。將專業教學標準、課程標準、技能證書標準、職業崗位標準、新工藝、新規範、新技術融入本書，為職業技能大賽、1 X證書考試提供虛擬仿真資源和訓練平臺。本書還可供職業院校和行業企業用於技能培訓。(3)每個任務分為“情景導入，任務發布”“問題引導，自主學習”“協作探究，實施展示”“檢查評價，總結反思”四個環節。通過“情景導入，任務發布”這種提綱挈領的方式，學生可以準確定位本任務的學習內容；在“問題引導，自主學習”環節，采用提問方式引導學生自主學習，避免填鴨式學習；在“協作探究，實施展示”環節，采用小組討論、組員展示的方式，培養學生的團隊協作能力和總結表達能力。“檢查評價，總結反思”環節包括學生自評、小組互評、教師評價、總結反思，構建了多方參與的評價體繫。(4)豐富而真實的“虛擬 實踐”操作環境，帶給學生更真實的體驗。實踐過程不受實體設備數量和實驗環境限制，學生自行掌控學習進度，虛擬仿真不必擔心出錯，可反復嘗試，增加學生自主學習的空間。(5)通過虛擬仿真實訓，可以切實提高教師在教學過程中信息化運用能力，激勵教師主動適應人工智能等新技術變革，培養教學與開發能力強、工程經驗豐富、年齡結構合理的虛實結合實訓教師隊伍，為工業機器人專業群提供有力保障。本書結合中高本銜接培養需要，符合從業人員職業能力養成規律，可作為職業院校工業機器人技術應用及相關專業教學用書，以及職業技能大賽、1 X證書考試等參考用書，也可作為相關工程技術人員的參考用書。本書由廣州市輕工職業學校蔡基鋒、廣東技術師範大學姚屏、廣州市輕工職業學校田冰擔任主編，廣州市輕工職業學校曾寶瑩、趙錫恆和張文傑擔任副主編。具體撰寫分工如下：項目一由廣東技術師範大學姚屏和廣州市輕工職業學校葉健濱編寫，項目二由廣州市輕工職業學校張文傑編寫，項目三由廣州市輕工職業學校曾寶瑩和林遠勝編寫，項目四由廣州市輕工職業學校蔡基鋒和田冰編寫，項目五由廣州市輕工職業學校趙錫恆編寫；全書由蔡基鋒和田冰統稿，由ABB(中國)有限公司資深技術工程師葉暉審稿。廣州市輕工職業學校水沁、王朝輝、郭楠，廣東埃華路機器人工程有限公司陳興富，珠海市博仁智能科技有限公司技術總監李成偉參與教材資源建設。廣州市教育研究院職業教育與終身教育研究所所長陳凱、廣東科學技術職業學院朱秀麗、廣州市輕工職業學校趙雅紅在本書編寫過程中提出了寶貴的意見和建議，在此一並表示感謝。由於編者水平有限，書中難免存在不妥之處，懇請廣大讀者批評指正。編者2023年6月