《工业机器人编程与仿真》考试试题A
题号 | 一 | 二 | 总分 |
分值 | |||
一、理论知识题
1、填空题（请将正确答案填写在答题纸中的横线上，每空1分，共15分）
1)按住 （1） + 鼠标左键，可以任意方向拖动模型进行平面移动。
2)工件坐标由两个框架构成： （2） 和 （3） 。
3)常见的机器人运动轨迹路径的创建方式有两种： （4） 和 （5） 。
4)系统库里面的工具一般包括两个坐标系： （6） 和 （7） 。
5)创建机器人系统的方法有以下三种： （8） 、应用已定义系统到工作站、添加现有系统到工作站。
6)创建工件坐标时，常用的方法主要有 （9） 及 （10） 。
7)制作exe可执行文件，可在“仿真”选项卡中到并选择 （11） 。
8)在创建机械装置过程中设置机械装置的链接参数时，必须选择一个链接设置为 （12） ，否则无法创建机械装置的链接。
9)三菱机器人用于使机器人移动的运动指令主要有,（13） 通过关节插补动作进行移动,（14） 通过直线插补动作进行移动,（15） 通过圆弧插补运动进行移动，直至到达目标位置。
2、判断题（描述正确的请在括号中打√，描述错误的请在括号中打×，请将正确答案填写在答题纸的括号中，每题1分，共10分）
（ ）1）鼠标滚轮，向前滚动滚轮，模型就会缩小；向后滚动滚轮，模型就会放大。
（ ）2）工具数据tooldata会影响机器人的控制算法、速度与加速度监控、力矩监控、碰撞监控和能量监控等，因此，工具数据tooldata需要正确设置。
（ ）3）当进行工业机器人及周边模型布局时，必须保证待加工工件在机器人的工作区域范围之内。可通过单击右键，选择“显示机器人工作区域”作为辅助进行正确布局。
（ ）4）保存工作站文件至指定位置时，保存路径和文件名的格式优先使用英文字符，也可根据个人习惯，使用中文字符。
（ ）5）当示教运动轨迹路径完毕后，可单击右键，选择“到达能力”进行查看。如果全部运动轨迹指令均是绿打钩的状态，说明都可以到达；如果有红的，说明该运动轨迹指令存在问题，必须重新核定。
（ ）6）RobotStudio的建模功能比较简单，可以进行常见的矩形体、圆柱体、圆锥体、锥体、球体等3D模型的创建。
（ ）7）RobotStudio中的坐标系，红表示X轴正方向，蓝表示Y轴正方向，绿表示Z轴正方向。
（ ）8）对于任意目标点，如果机器人能够到达，可能会存在多种关节轴的配置情况。这时不需要选择轴配置参数，机器人也能够自动以最优的姿态抵达目标点位置。
（ ）9）在整个离线轨迹的路径中，除去在加工工件上的目标点以外，还要有起始接近点、结束离开点以及安全位置点等，使运动轨迹更加完善。
（ ）10）可在工作站内设置多个碰撞集，每一碰撞集至少能包含两组对象。
3、编程题（10分）
用三菱语句编如下程序
（1）以直线插补从P1移动在抓手方向后退10mm位置。
（2）以直线插补往P1移动。
（3）以直线插补从现在位置（P1）移动在抓方向后退10mm位置。
（4）开始移动的同时，开启输出信号位17。
（5）以直线插补往P2移动。
（6）以直线插补移动到从P2到往抓手方向后退50mm位置。
程序结束。
二、上机操作题
1、创建旋转型机械装置（共25分）
1.1.建立并保存工作站（2分）
1)打开仿真软件RobotStudio 5.61.02；
2)创建一个新的空工作站，保存名称为“RobotTest_1_个人学号（最后两位数字）”；
1.2.创建旋转装置的模型（10分）
1)创建一个圆柱体，规格要求为：半径：250mm，高度：1000mm，其余参数默认；
2)重命名该圆柱体为“转轴”；
3)设定该圆柱体的颜为“红”；
4)接着再创建一个圆柱体，规格要求为：半径：500mm，高度：500mm，基座中心点的Z轴方向：250mm，其余参数默认；
5)重命名该圆柱体为“转盘”；
6)设定该圆柱体的颜为“绿”；
7)修改“转盘”的“图形显示”，要求：“基本纹理”选择“MetalFloor”，“混合模式”选择“调制”。
1.3.创建旋转机械装置（13分）
1)机械装置名称为“旋转装置+个人学号（最后两位数字）”；
2)机械装置类型为“设备”；
3)“链接”要求设置“转轴”为“BaseLink”；
4)“关节轴”以“转轴”的轴线为回转中心；
5)“最小限值”设定为：-270°，“最大限值”设定为：360°；
6)编译机械装置，添加3个姿态：原点位置，以0°为参考点；反向位置，以-270°为参考点；正向位置，以360°为参考点；
7)设置转换时间：所有位置之间的转换时间均设置为：3S。
1.4.保存旋转机械装置
1)创建完毕后的效果如图1所示，测试旋转装置是否符合上述要求；
2)保存工作站，并通过“文件”—“共享”—“打包”将工作站封装，名称为“RobotTest_1_个人学号”，保存至桌面。
图1 图2
2、离线轨迹编程（共40分）
2.1.创建工业机器人工作站（8分）
1)创建一个新的空工作站，保存名称为“RobotTest_2_个人学号（最后两位数字）”；
2)导入工业机器人模型“IRB 2600”，参数默认；
3)导入工具“AW_Gun_PSF_25”，并将其安装至机器人；
4)导入几何体“MODEL.stp”，即为要创建轨迹的加工工件；设定加工工件的位置，X轴位置设为：1200mm，其余参数默认；
5)导入控制柜模型“IRC5_Control-Module”；设定控制柜的位置，Y轴位置设为：-1000mm，其余参数不变；
6)导入示教器模型“FlexPendant”；设定示教器的位置，Y轴位置设定为：-1000mm，Z轴位置设定为：740mm，Z轴方向设定为：90°；
7)根据布局创建机器人系统，系统名称为“Robot+个人学号”，创建后的机器人工作站如图2所示。
2.2.创建离线轨迹曲线（4分）
1)通过工具“选择表面”，采用“表面边界”的方式，选择待加工工件上表面的四周轮廓曲线为轨迹曲线。
2.3.创建工件坐标（4分）
1)设定工件坐标名称为“Wobj+个人学号”；
2)采用“用户坐标框架”中的“取点创建框架”的“三点”法；在图3画圆圈的底角位置完成坐标系的创建。
2.4.生成切割路径（6分）
2.5.
图3 图4
1)选取正确的工件坐标和工具坐标；
2)运动指令要求：运动指令MoveL，运动速度 V=200mm/s，转弯区域fine；
3)要求使用“自动路径”的方法创建切割路径：
4)自动路径对话框中：捕捉工件上的四周的曲线；参照面选取工件表面；“近似值参数”选择“圆弧运动”；最小距离：1mm，最大半径：1000mm，公差：1mm。
5)机器人路径Path_10自动生成。
2.6.目标点调整及轴参数配置（5分）
1)在目标点Target_10处显示出工具“AW_Gun_PSF_25”，通过“修改目标”-“旋转”改变工具方向。
修改成功后，再进行批量修改。利用键盘Shift以及鼠标左键，选中剩余的所有目标点，然后进行统一调整。
调整完毕后的效果如图4所示：即所有的目标点的工具方向和机器人上面的工具方向是一致的。
2)轴配置参数选取默认的第一种即可，完成应用。
3)在路径Path_10中，为所有的目标点自动调整轴配置参数；
4)首先将机器人回到原点，然后进行轨迹路径验证，查看运行效果。
2.7.优化离线轨迹程序（8分）
1)创建轨迹起始接近点“pApproach+个人学号”；Z轴方向偏移：-100mm；
2)创建轨迹结束离开点“pDepart+个人学号”；Z轴方向偏移：-120mm；
3)创建安全位置点“pHome+个人学号”，本任务以机器人的默认机械原点为安全位置点，注意：“工件坐标”设为“wobj0”；“工具坐标”设为“AW_Gun”；通过“示教目标点”生成。
4)将上述三个目标点分别添加到路径Path_10中，其中安全位置点需要添加两次，即添加至路径Path_10的首尾。
5)修改路径Path_10的第一个“MoveL pHome”的运动指令，“Speed”设为“v300”；“Zone”设为“Z20”；“Tool”设为“AW_Gun”；
6)pApproach、pDepart、最后的pHome由原来的线性运动改为关节运动；“Tool”全部设为“AW_Gun”；pApproach、pDepart的“Speed”设为“v100”；最后的pHome的“Speed”设为“v300”；
7)自动配置轴参数，查看运行效果。
2.8.离线轨迹程序的仿真（5分）
1)将工作站同步到RAPID；
2)仿真运行，效果符合预期。
2.9.保存工作站
通过“文件”—“共享”—“打包”将工作站封装，保存名称为“RobotTest_2_个人学号，保存至桌面。
考生通过学生机上的传送程序将两个工作站打包文件上传至教师机，监考教师确认文件格式正确后，考生即刻离开考场。
《工业机器人编程与仿真》考试答题纸A
题号 | 一 | 二 | 总分 |
分值 | |||
一、理论知识题
1、填空题（请将正确答案填写在答题纸中的横线上，每空1分，共15分）
1） 2） 3） 4）
5） 6） 7） 8）
9） 10） 11） 12）
13） 14） 15）
2、判断题（描述正确的请在括号中打√，描述错误的请在括号中打×，请将正确答案填写在答题纸的括号中，每题1分，共10分）
1）（ ） 2）（ ） 3）（ ） 4）（ ） 5）（ ） 6）（ ）
7）（ ） 8）（ ） 9）（ ） 10）（ ）
3、编程题
二、上机操作题评分标准
项目 | 技术要求 | 配分 | 评分标准 | 扣分 |
1.1建立并保存工作站 | 创建工作站并保存 | 2 | 不成功扣2分；文件格式错误酌情扣1-2分 | |
1.2创建旋转装置的模型 | 在线编程和离线编程的特点创建转轴圆柱体 | 4 | 不成功扣4分；规格尺寸错误扣1-2分；重命名错误扣1分；颜设置错误扣1分 | |
创建转盘圆柱体 | 6 | 不成功扣6分；规格尺寸错误扣1-2分；重命名错误扣1分；颜设置错误扣1分；图形显示设置错误扣1-2分 | ||
1.3创建旋转机械装置 | 机械装置名称 | 1 | 不成功扣1分；格式错误扣1分 | |
机械装置类型 | 1 | 不成功扣1分 | ||
机械装置链接 | 2 | 不成功扣2分；转轴链接设置错误扣1分；转盘链接设置错误扣1分 | ||
机械装置接点 | 4 | 不成功扣4分；关节轴错误扣2分；最小限值设置错误扣1分；最大限值设置错误扣1分 | ||
编辑机械装置3个姿态 | 3 | 不成功扣3分；每个姿态设置错误扣1分 | ||
设置转换时间 | 2 | 不成功扣2分；转换时间设置错误扣1-2分 | ||
2.1创建工业机器人工作站 | 创建工作站并保存 | 1 | 不成功扣1分；格式错误扣1分 | |
导入工业机器人模型 | 1 | 不成功扣1分；型号参数错误扣1分 | ||
加载工具并安装 | 1 | 不成功扣1分；安装错误扣1分 | ||
导入工件几何体模型 | 1 | 不成功扣1分；工件位置设置错误扣1分 | ||
导入控制柜模型 | 1 | 不成功扣1分；控制柜位置设置错误扣1分 | ||
导入示教器模型 | 1 | 不成功扣1分；示教器位置设置错误扣1分 | ||
创建机器人系统 | 2 | 不成功扣2分；系统名称格式错误扣1-2分 | ||
2.2创建离线轨迹曲线 | 选择工件表面轮廓曲线 | 4 | 不成功扣4分；轨迹曲线错误扣1-4分 | |
2.3创建工件坐标 | 工件坐标名称 | 1 | 格式错误扣1分 | |
坐标系的创建 | 3 | 不成功扣3分，格式错误酌情扣1-3分 | ||
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