Roboter 6-Achsen
Tutorium |
Thema |
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{{{Topic}}} |
Niveau |
Intermediate |
Zeit zum Abschluss |
Unknown |
Autoren |
FreeCAD-Version |
Beispieldateien |
Siehe auch |
None |
Übersicht
This article is about bringing a standard 6-Axis industry robot into FreeCAD for simulation in the Robot Workbench
The description follows the Denavit-Hartenberg Parameter system, as also described in John J. Craigs book "Introduction to Robotics".
Kuka Beispiel
Kinematik
This leads to following table:
1 | q1 | 675 mm | 260 mm | -90° |
2 | q2 - 90° | 0 mm | 680 mm | 0° |
3 | q3 | 0 mm | 0 mm | 90° |
4 | q4 | -670 mm | 0 mm | -90° |
5 | q5 | 0 mm | 0 mm | 90° |
6 | q6 | -158 mm | 0 mm | 180° |
Since the Kuka robots do not have all axis to 0 in the drawn L-Position, we have to change axis 2 & 3 by 90°.
1 | q1 | 675 mm | 260 mm | -90° |
2 | q2 | 0 mm | 680 mm | 0° |
3 | q3 - 90° | 0 mm | 0 mm | 90° |
4 | q4 | -670 mm | 0 mm | -90° |
5 | q5 | 0 mm | 0 mm | 90° |
6 | q6 | -158 mm | 0 mm | 180° |
In the data sheet we find additional information about the axis:
That leads to this complete table:
Axis Speed | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 0 | 675 | 260 | -90 | -185 | 185 | 156 |
2 | 0 | 0 | 680 | 0 | -155 | 35 | 156 |
3 | - 90 | 0 | 0 | 90 | -130 | 154 | 156 |
4 | 0 | -670 | 0 | -90 | -350 | 350 | 330 |
5 | 0 | 0 | 0 | 90 | -130 | 130 | 330 |
6 | 0 | -158 | 0 | 180 | -350 | 350 | 615 |
Visuelle Darstellung
FreeCAD kann aus der Kinematik Tabelle ein grobes Bild erzeugen. Wenn du aber näher an der Realität sein willst, kannst du eine VRML Datei mit der Roboterform für die Simulation verwenden. Z. B. Kuka liefert für sein Modell VRML Dateien. Die VRML Datei wird bei der Erstellung des spezifischen Roboters in FreeCAD geladen. Damit FreeCAD die Achsen bewegen kann, müssen wir die VRML Datei bearbeiten und spezielle Transformationsknoten einfügen, die FreeCAD finden und verändern kann.
Wiederum am Beispiel des Kuka KR 16 gezeigt. Beginnend ab Zeile 1:
#VRML V2.0 utf8 # # This VRML97 file was exported using eM-Workplace # (c) Tecnomatix Technologies GmbH & Co. KG # Heisenberg-Bogen 1 # D-85609 Aschheim-Dornach # GERMANY # #Background #{ # skyColor [0.752941 0.752941 0.752941] #} Transform { #rotation 1 0 0 -1.5707963 #scale .001 .001 .001 children [ DEF AOBJ_0001_000_TRAFO Transform { children [ ...
Du siehst, diese Datei wird mit einer Robotersimulationssoftware namens Tecnomatix exportiert. Entferne diesen Hinweis und füge eine URL ein, von der du diese Datei beziehst, denn Tecnomatix hat kein Copyright am Inhalt der Datei. Es ist nur ein Konverter! Als erstes entfernen wir den Hintergrund Knoten. Dann entferne den Rotation und Scale Knoten, um das Modell auf mm und Z senkrecht zu bekommen.
Ganz zum Schluss:
] } ] } ] } ] } #ROUTE SENS_04_OBJ.rotation_changed TO AXIS_04_OBJ.rotation #ROUTE SENS_27_OBJ.rotation_changed TO AXIS_27_OBJ.rotation #ROUTE SENS_32_OBJ.rotation_changed TO AXIS_32_OBJ.rotation #ROUTE SENS_44_OBJ.rotation_changed TO AXIS_44_OBJ.rotation #ROUTE SENS_46_OBJ.rotation_changed TO AXIS_46_OBJ.rotation #ROUTE SENS_49_OBJ.rotation_changed TO AXIS_49_OBJ.rotation #DEF AnySIMTimer TimeSensor #{ # cycleInterval 1.000000 # loop TRUE #}
Kommentiere den TimeSensor und die 6 Strecken aus. Diese 6 Zeilen geben dir einen Hinweis, wo die tatsächlichen Achsen des Roboters sind! Suche zunächst nach "AXIS_04_OBJ", das bringt dich an diese Stelle:
... Transform { rotation 1 0 0 1.570796 children [ DEF SENS_04_OBJ-0001 CylinderSensor { diskAngle 1.570796 minAngle -3.228859 maxAngle 3.228859 offset 0.000000 } DEF FREECAD_AXIS1 Transform { rotation 0 1 0 0 children [ DEF AXIS_04_OBJ-0001 Transform { children [ Transform { rotation 1 0 0 -1.570796 children [ DEF AOBJ_0001_003_TRAFO Transform { rotation 1.000000 0.000000 0.000000 3.141593 translation -600.000000 500.000000 300.000000 children [ ...
Du musst genau über der Definition dieses Knotens die Zeile "DEF FREECAD_AXIS1 Transform { rotation 0 1 0 0 children [" which is the anchor for FreeCAD to move the axis.
Now do the same for FREECAD_AXIS2,FREECAD_AXIS3,FREECAD_AXIS4,FREECAD_AXIS5 and FREECAD_AXIS6. Don't forget the closing brackets at the end of the file and you're done!
You can load the VRML by instantiating the robot:
App.activeDocument().addObject("Robot::RobotObject","Robot") App.activeDocument().Robot.RobotVrmlFile = "C:/_Projekte/FreeCAD0.9_build/mod/Robot/Lib/Kuka/kr16.wrl"
which should give you that result:
KR 210
Axis Speed | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 0 | 750 | 350 | -90 | -185 | 185 | 156 |
2 | 0 | 0 | 1250 | 0 | -155 | 35 | 156 |
3 | - 90 | 0 | 0 | 90 | -130 | 154 | 156 |
4 | 0 | -1100 | 0 | -90 | -350 | 350 | 330 |
5 | 0 | 0 | 0 | 90 | -130 | 130 | 330 |
6 | 0 | -230 | 0 | 180 | -350 | 350 | 615 |
KR 500
Axis Speed | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 0 | 1045 | 500 | -90 | -185 | 185 | 156 |
2 | 0 | 0 | 1300 | 0 | -155 | 35 | 156 |
3 | - 90 | 0 | 0 | 90 | -130 | 154 | 156 |
4 | 0 | -1025 | 0 | -90 | -350 | 350 | 330 |
5 | 0 | 0 | 0 | 90 | -130 | 130 | 330 |
6 | 0 | -250 | 0 | 180 | -350 | 350 | 615 |
- Roboter: Roboter einfügen, Simulieren einer Bewegungsbahn, Exportiere Bewegungsbahn, Ausgangsposition setzen, zur Ausgangsposition zurückkehren
- Bewegungsbahnen, nicht-parametrisch: Erstelle Bewegungsbahn, Set default orientation, Festlegen von Standardwerten, In Bewegungsbahn einfügen, Wegpunkt einfügen (Maus)
- Bwegungsbahnen, parametrisch: Bewegungsbahn aus Kanten, Bewegungsbahn verschönern, Bewegungsbahnen verbinden
- Erste Schritte
- Installation: Herunterladen, Windows, Linux, Mac, Zusätzlicher Komponenten, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Grundlagen: Über FreeCAD, Graphische Oberfläche, Mausbedienung, Auswahlmethoden, Objektname, Programmeinstellungen, Arbeitsbereiche, Dokumentstruktur, Objekteigenschaften, Hilf FreeCAD, Spende
- Hilfe: Tutorien, Video Tutorien
- Arbeitsbereiche: Std Base, Arch, Assembly, CAM, Draft, FEM, Inspection, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Points, Reverse Engineering, Robot, Sketcher, Spreadsheet, Surface, TechDraw, Test Framework