前言

在工业机器人应用中，路径示教是最基础的技能。本文基于 RobotStudio 绘图工作站实训任务，完整记录从工具配置、工件坐标系建立、路径示教到方形轨迹仿真运行全部操作过程，适合刚学习 ABB 机器人仿真的同学参考学习。本次任务使用 IRB1200 机器人，搭载绘图笔工具，在工作台工件上完成方形轮廓绘制仿真。

一、实训任务要求

1. 完成绘图笔工具DrawingTool配置，正确设置 TCP 工具中心点；
2. 掌握工件坐标系创建方法，理解工具坐标系与工件坐标系区别；
3. 创建空路径，通过示教指令采集多个目标点位，规划完整绘图逻辑；
4. 完成方形轨迹仿真，仿真视频时长控制在 8 秒以内；
5. 输出仿真视频、实训文档，可用于课程作业与 CSDN 记录。

运动参数：运动指令MoveJ，速度v400，转弯数据fine，保证拐角点位精准到达。

二、前期工作站准备

2.1 工具对象检查（重点易错点）

很多初学者会混淆机械装置和工具：

• 创建机械装置：仅赋予模型运动能力，不能直接用于路径示教；
• 创建工具：基于模型或者机械装置生成 Tool 对象，包含 TCP 工具中心点，只有该对象才能在路径中被调用。

操作流程：

1. 选中绘图笔模型，点击【建模】→【创建工具】；
2. 将 TCP 中心点设置在绘图笔笔尖位置；
3. 将生成的DrawingTool工具拖拽附着至机器人末端夹爪；
4. 打开机器人系统T_ROB1【系统设置】，将DrawingTool添加进系统工具列表，重启控制器。

2.2 创建自定义工件坐标系 wobj1

工件坐标系定义工件在空间中的位置，使用三点法创建：

1. 顶部菜单栏【基本】→【其它】→【创建工件坐标】；
2. 命名为wobj1，选择取点创建框架 —3 点模式；
3. 开启捕捉端点：
   • X1：方形工件拐角，作为坐标系原点；
   • X2：X 轴方向工件角点，确定 X 轴正向；
   • Y1：Y 轴方向工件角点，确定 Y 轴正向；
4. 点击创建，在左侧树中右键wobj1，选择同步到 RAPID。

⚠不执行同步到 RAPID，新建工件坐标不会出现在路径下拉选项。

三、方形路径示教完整步骤

3.1 新建空路径

1. 切换到【基本】选项卡，点击【路径】→【空路径】；
2. 在【路径和目标点】面板生成Path_10；
3. 选中路径，上方工具栏设置：工具DrawingTool，工件坐标切换为wobj1。

3.2 规划点位逻辑

运动顺序：安全待机点 → 绘图区域上方进刀点 → Z 轴下刀落笔 → 依次走完方形全部拐角点 → Z 轴抬刀 → 返回安全位置。

1. 选中Path_10，点击【示教指令】生成第一条运动指令；
2. 使用机械装置手动关节，移动机器人至远离工件的安全位置，再次示教指令，记录安全待机点；
3. 操控机器人，移动绘图笔笔尖到方形第一个角点的正上方，示教指令；将该条指令拖拽调整顺序，放在安全点之后；
4. 沿 Z 轴向下移动，笔尖贴合工件表面第一个拐角，点击示教指令，落笔开始绘图；
5. 移动机器人笔尖，依次对准方形各个拐角（含圆角过渡点位），每到达一个点位就点击示教指令，生成对应的目标点；
6. 方形轮廓全部走完之后，沿 Z 轴向上抬笔离开工件表面，示教抬刀点位；
7. 最后将机器人移回安全位置，示教返回点位。

小技巧：重复的点位可以复制粘贴指令，修改位置，减少手动拖动操作。

3.3 路径配置与仿真运行

1. 在路径浏览器，右键Path_10 →【自动配置】→【所有移动指令】。

自动配置会自动计算每个目标点机器人关节角度，解决轴配置无效、不可达等报错。

1. 再次右键Path_10，点击【沿着路径运动】启动仿真；
2. 观察机器人动作：机器人按照示教点位完成方形绘制，录制仿真视频，控制时长在 8s 以内。

四、常见问题汇总

问题 1：工具下拉框找不到 DrawingTool

1. 确认执行的是【创建工具】而不是 “创建机械装置”；
2. 工具必须拖拽附着在机器人末端；
3. 在机器人系统设置添加该工具并重启控制器；
4. 需要选中路径 / 目标点，设置工具下拉框才会被激活。

问题 2：目标点不可达、轴配置报错

• 优先执行【自动配置所有移动指令】；
• 调整点位姿态，避开机器人奇异点；
• 抬高部分点位 Z 值，防止模型之间发生碰撞干涉。

问题 3：绘图笔不跟随机器人运动

检查布局树，确认工具对象是机器人 IRB1200 的子对象，不是独立几何体。

问题 4：图形画出来镜像、偏移

1. 检查工件坐标系三点取点顺序，遵守右手坐标系规则；
2. 核对 TCP 是否设置在笔尖，不是笔的底座。

五、实训收获总结

1. 工具≠机械装置，想要用于路径示教，必须通过【创建工具】生成带 TCP 的工具对象。
2. 工件坐标系需要三点定义，创建完成必须同步到 RAPID，控制器才能识别。
3. 绘图类任务路径规划原则：安全点 — 进刀点 — 落笔绘图 — 抬刀 — 回到安全点，有效规避碰撞。
4. fine转弯数据代表机器人精准抵达目标点，适合绘图拐角；MoveJ关节运动适合远距离移动。
5. 自动配置功能可以批量计算关节轴角度，是解决路径报错非常实用的功能。