Primeros Pasos

Este documento muestra un ejemplo de cómo preparar una estación básica fuera de línea en RoboDK para la programación fuera de línea de robots industriales. En este ejemplo, un robot UR es simulado y programado para una aplicación de pintura robotizada.

Todos los ajustes de un proyecto RoboDK se guardan como una estación RoboDK (archivo RDK). Una estación RoboDK contiene todos los robots, herramientas, sistemas de referencia, objetos y otros parámetros. La estación RoboDK se almacena en un archivo (extensión RDK). No se requiere mantener una copia separada de los archivos del robot, herramientas y objetos ya que son guardados como un archivo RDK.

Los vídeos disponibles en la sección de ejemplos del sitio web de RoboDK proporcionan una visión general sobre cómo usar RoboDK para diferentes aplicaciones: https://robodk.com/es/examples.

Nuevo Proyecto

Siga estos pasos para crear un nuevo proyecto RoboDK (estación RDK):

1. Descargue e instale RoboDK: https://robodk.com/es/download

2. Haga doble clic en el acceso directo del escritorio Getting Started - Imagen 1

3. Si hay otras estaciones abiertas:       
Seleccione Archivo
Getting Started - Imagen 2 Nueva estación (Ctrl+N) para iniciar un nuevo proyecto

Getting Started - Imagen 3    Getting Started - Imagen 4

Se pueden abrir múltiplos proyectos RoboDK al mismo tiempo. Haga doble clic al icono de la Estación Getting Started - Imagen 5 en el árbol y se mostrará ese proyecto.

Seleccione un robot

Nuevos robots pueden ser añadidos cargando un archivo o desde la biblioteca en línea:

1. Seleccione ArchivoGetting Started - Imagen 6 Abrir biblioteca en línea (Ctrl+Mayús+O). Aparecerá una nueva ventana anidada que muestra la biblioteca en línea. También es posible seleccionar el botón correspondiente en la barra de herramientas.

2. Use los filtros para encontrar su robot por marca, carga útil,...        
En este ejemplo utilizaremos un robot UR10 (robot de carga de 10 kg y 1,3 m de alcance).

3. Seleccione Descargar. El robot debe aparecer automáticamente en la estación en unos segundos.

4. La biblioteca en línea se puede cerrar una vez el robot aparezca.

La ubicación predeterminada de este proyecto de ejemplo es: C:/RoboDK/Library/Tutorial-UR-Painting.rdk.

Getting Started - Imagen 7

Agregar un Sistema de Referencia

Un sistema de referencia permite la colocación de objetos con respecto a un robot o con respecto a otros objetos en el espacio 3D (incluyendo la posición y orientación).

Para añadir un nuevo sistema de referencia:

1.Seleccione ProgramaGetting Started - Imagen 8 Añadir Sistema de Referencia. Alternativamente, seleccione el botón equivalente en la barra de herramientas.

2.Haga doble clic en el sistema de referencia (en el árbol o en la geometría 3D de la estación) para introducir las coordenadas mostradas en la siguiente imagen (posición X, Y, Z y ángulos de Euler para la orientación). La rueda del ratón se puede utilizar en la parte superior de cada casilla para actualizar rápidamente la posición del sistema de referencia en la pantalla principal.
Se utilizan los colores siguientes por defecto:

   Coordenada X Rojo

   Coordenada Y Verde

   Coordenada Z Azul

   Primera Rotación de Euler Cian

   Segunda Rotación de Euler Magenta

   Tercera Rotación de Euler Amarillo

3.Seleccione VistaAgrandar Sistemas de Coordenadas (+) para aumentar el tamaño de los sistemas de referencia

4.Seleccione VistaReducir Sistemas de Coordenadas (-) para reducir el tamaño de los sistemas de referencia

5.Seleccione VistaMostrar/Ocultar texto en pantalla (/) para mostrar u ocultar el texto en la pantalla

6.Opcionalmente, cambie el nombre de cualquier sistema de referencia u objeto en el árbol seleccionando F2

Getting Started - Imagen 9

Si se usa más de un sistema de referencia, es posible arrastrarlos y colocarlos dentro del Árbol de la estación para que coincidan con la dependencia que existe en la configuración real. Por ejemplo, el sistema de referencia 2 podría ser colocado con respecto a la referencia base del robot. En este caso, si se mueve la referencia base del UR10, el sistema 2 también se mueve con él. Es importante tomar esto en cuenta si se usan otros robots o sistemas de referencia dentro del mismo proyecto. La siguiente imagen muestra la diferencia en la dependencia.

Getting Started - Imagen 10

Incluso si la dependencia es diferente, también es posible introducir o recuperar las coordenadas de cualquier sistema de referencia con respecto a cualquier otro sistema de referencia, como se muestra en la siguiente imagen. La mayoría de los controladores de robots requieren las coordenadas del sistema de referencia con respecto al sistema base del robot.

Getting Started - Imagen 11

Los sistemas de referencia también se pueden mover en la pantalla principal sosteniendo la tecla Alt, o seleccionando el botón correspondiente en la barra de herramientasGetting Started - Imagen 12. Luego, arrastre la referencia con el ratón en la pantalla. A medida que se mueve la referencia, se actualizarán los valores de coordenadas correspondientes.

Getting Started - Imagen 13

Importar objetos 3D

RoboDK soporta la mayoría de formatos 3D estándar como los formatos STL, STEP (o STP) e IGES (o IGS). Otros formatos como WRML, 3DS u OBJ también son compatibles (STEP e IGES no son compatibles con las versiones Mac y Linux). Para cargar un nuevo archivo 3D:

1.Seleccione ArchivoGetting Started - Imagen 14 Abrir

2.Seleccione el objeto Object Inspection (Inspección de Objeto) disponible en la librería RoboDK local:           
C:/RoboDK/Library/Object Inspection.

3.Alternativamente, arrastre y suelte los archivos en la ventana principal de RoboDK para importarlos automáticamente

4.Arrastre y suelte el objeto al sistema de referencia Referencia 2 (dentro del árbol de la estación)

Getting Started - Imagen 15

Getting Started - Imagen 16 Getting Started - Imagen 17

Crear una Herramienta (TCP)

Se pueden crear nuevas herramientas en RoboDK usando un la geometría de un objeto:

1.Seleccione ArchivoGetting Started - Imagen 18 Abrir (como se describe en la sección anterior)

2.Seleccione el archivo Paint gun para añadirlo como un objeto (se añadirá en el sistema base del robot)

3.Arrastre y suelte el objeto al elemento del robot dentro del árbol de la estación como se muestra en la siguiente imagen

Las herramientas se pueden cargar o guardar como un formato .tool.

Getting Started - Imagen 19 Getting Started - Imagen 20

De forma predeterminada, RoboDK definirá el centro de la herramienta (TCP, o Tool Center Point) en la posición [X, Y, Z] = [0, 0, 200] mm. Esta posición se puede cambiar introduciendo las coordenadas manualmente y/o moviendo el TCP sosteniendo Alt+Mayús como se muestra en la siguiente imagen:

1.Mantenga Alt + Mayús o seleccione el botón mostrado en la barra de herramientas

2.Seleccione el plano azul claro (plano XZ del TCP) y arrastre el TCP aproximadamente hacia la superficie de la pistola pulverizadora, como se muestra en la siguiente imagen

3.Seleccione la flecha redondeada verde (rotación alrededor del eje Y) para que el eje Z apunte hacia fuera

4.Una vez obtenida una estimación de las coordenadas es posible retocar estos valores manualmente haciendo doble clic en el objeto Paint gun (pistola de pintura). La rueda del ratón se puede utilizar en la parte superior de cada casilla para actualizar rápidamente la posición en la pantalla principal.

Getting Started - Imagen 21

En este punto podemos guardar la estación:

1.Seleccione ArchivoGetting Started - Imagen 22 Guardar Estación (Ctrl+S)

2.Guardar el archivo como Test de Pintura.rdk. El título de la ventana y el nombre de la estación se actualizarán

Establecer un TCP relativo

Es posible colocar un segundo TCP con respecto al primero, por ejemplo, para definir una distancia relativa dada o para colocar un cortador con respecto a un huso giratorio (spindle).

Estos pasos suponen que se debe agregar un segundo TCP con respecto al primero a 150 mm a lo largo del eje Z:

1.Haga clic derecho en el robot

2.Seleccione Getting Started - Imagen 23 Añadir herramienta (TCP). Aparecerá un nuevo elemento llamado Tool 2.

3.Haga doble clic en este nuevo TCP

4.Seleccione TCP con respecto a Paint gun

5.Introduzca la coordenada Z a 150 mm y coloque las otras traslaciones y rotaciones a 0.

Getting Started - Imagen 24

Este nuevo TCP relativo al TCP previamente definido se eliminará en las secciones siguientes de esta demostración.

Mover la geometría de la herramienta

La geometría de la herramienta podría no estar alineada correctamente con respecto a la brida de montaje del robot. Los siguientes pasos suponen que se cometió un error y la herramienta se montó 180 grados alrededor del eje Z, por lo que se debería aplicar la siguiente corrección:

1.Seleccione Más opciones… en la ventana detalles de la herramienta

2.Introduzca 180 en la casilla amarilla (rotación Z) de la geometría de la pistola de pintura, como se muestra en la siguiente imagen. La rueda del ratón se puede utilizar en la parte superior de cada caja para actualizar rápidamente la posición en la pantalla principal.

Getting Started - Imagen 25

Getting Started - Imagen 26

Crear Objetivos

Las posiciones del robot se registran/representan como Objetivos. Siga estos pasos para crear dos objetivos como posición de inicio y de aproximación, respectivamente.

1.Haga doble clic en el robot para mostrar el panel del robot

2.Seleccione la pistola de pintura como sistema de herramienta. Una vez que una herramienta o un sistema de referencia se activa, se mostrará un punto verde en el icono.

3.Seleccione la Referencia 2 como sistema de referencia

4.Sostenga la tecla Alt y mueva el robot arrastrándolo a través del TCP o la brida de montaje del robot a una posición segura, libre de colisiones con cualquier objeto. Alternativamente, mueva la herramienta (TCP) con respecto al sistema de referencia.

5.Use la sección Otras configuraciones para cambiar a una configuraciones del robot diferente y asegurarse de que ninguno de los ejes del robot está cerca de límites de eje.

6.Seleccione ProgramaGetting Started - Imagen 27 Enseñar Objetivo (Ctrl+T), o el botón correspondiente en la barra de herramientas (como se muestra en la imagen). El objetivo se colocará como dependencia del sistema de referencia activo y se guardará la posición actual del robot automáticamente (ejes cartesianos y articulares).    
En este ejemplo, los ejes del robot usados para el primer objetivo son: [-150,-75,-90,-60, 70, 110] grados. Estos valores se pueden copiar de este texto y pegar
Getting Started - Imagen 28 en la sección de Pilotaje Articular del panel del robot, usando el botón correspondiente.

Getting Started - Imagen 29

7.Renombre del primer objetivo como Inicio presionando F2. Alternativamente, seleccione HerramientasRenombrar elemento….

8.Mueva el robot a un borde de la pieza (arrastrando la herramienta mediante la tecla Alt, introduciendo coordenadas o moviendo los ejes manualmente)    
En este ejemplo usamos las siguientes coordenadas de articulación del robot [0, 0, 200, 180, 0, 180] grados.

9.Seleccione ProgramaGetting Started - Imagen 30 Enseñar Objetivo (Ctrl+T) o el botón apropiado en la barra de herramientas para crear un nuevo objetivo

10.  Cambie el nombre del destino a Aproximación como se muestra en el paso 7

11.  Seleccione el objetivo de inicio y el objetivo de aproximación alternativamente para ver el robot moverse entre los dos objetivos

12.  Haga clic derecho en el objetivo y seleccione Enseñar Posición Actual (Alt+doble clic), si es necesario, para registrar una posición diferente

13.  Haga clic derecho en el objetivo y seleccioneGetting Started - Imagen 31 Opciones... (F3) para abrir la ventana de opciones de objetivo que se muestra en la siguiente imagen

Getting Started - Imagen 32

Si es necesario, proporcione valores diferentes para definir los objetivos.

Añadir un Programa de Aproximación

Siga estos pasos para crear un programa que se mueva de la posición de Inicio a la de Aproximación del objetivo:

1.Seleccione ProgramaGetting Started - Imagen 33 Añadir Programa en el menú o en el botón correspondiente de la barra de herramientas (como se muestra en la siguiente imagen)

2.Renombrar el programa como MoverAproximacion

3.Seleccione la posición de Inicio

4.Seleccione ProgramaGetting Started - Imagen 34 Instrucción Movimiento Axial (o el botón correspondiente en la barra de herramientas) 
Dos instrucciones serán añadidas automáticamente para decirle al robot qué sistema de herramienta y sistemas de referencia estamos usando

5.Seleccione la Aproximación del destino

6.Seleccione el ProgramaGetting Started - Imagen 35 Instrucción Movimiento Axial otra vez

Haga doble clic en el programa MoverAproximacion y se ejecutará la simulación del programa. La barra de simulación y se mostrará un tiempo de ciclo estimado.

Getting Started - Imagen 36

Crear Objetivos en la Superficie

La función Crear Objetivos en la Superficie, es útil para aplicaciones como la pintura o la inspección:

1.Seleccione el ProgramaGetting Started - Imagen 37 Enseñar Objetivo(s) Sobre una Superficie (Ctrl+Mayús+T)

2.Mueva el cursor del ratón sobre la pieza para tener una vista previa del robot para alcanzar esa posición

3.Seleccione algunos puntos en el objeto (clic izquierdo). Cada clic izquierdo del ratón define un nuevo destino manteniendo el eje Z del TCP normal a la superficie (perpendicular a la superficie).

4.Si es necesario, ajuste la orientación alrededor del eje Z moviendo la rueda en el panel izquierdo o pulsando las teclas izquierda/derecha.

5.Mantenga la tecla Alt para mover a un objetivo existente

6.Mantenga Alt+Mayús para mover un objetivo existente mientras lo mantiene en la superficie

7.Seleccione la tecla Esc o haga clic derecho en la pantalla y seleccione Hecho para salir del modo Crear Posiciones en la Superficie.

Getting Started - Imagen 38

Una vez creados los objetivos, genere un programa siguiendo estos pasos:

1.Seleccionar todos los objetivos creados en la superficie y haga clic derecho

2.Seleccione Renombrar grupo desde el menú emergente

3.Introduzca Pintura. Todos los destinos seleccionados se renombrarán y enumerarán.

4.Haga clic derecho sobre los objetivos de nuevo y seleccione Crear Programa. Se generará un nuevo programa. El primer movimiento será un movimiento conjunto y los siguientes movimientos serán lineales.

5.Seleccione F2 para cambiar el nombre del programa a Pintura

6.Haga doble clic en el programa Pintura para ver la simulación en movimiento a lo largo de los objetivos

7.Si es necesario, reordene los movimientos arrastrando las instrucciones de movimiento dentro del programa

Getting Started - Imagen 39

Añadir un Programa de Retracción

Similar a las operaciones anteriores:

1.Con el robot colocado en el último objetivo, mueva el robot hacia arriba incrementando la coordenada Z del TCP con respecto al sistema de referencia en el panel del robot (caso destacado en la siguiente imagen)

2.Seleccione ProgramaGetting Started - Imagen 40 Añadir Programa, o el botón correspondiente en la barra de herramientas.

3.Seleccione ProgramaGetting Started - Imagen 41 Instrucción Movimiento Lineal, o el botón apropiado en la barra de herramientas Getting Started - Imagen 42. Renombrarlo como MoverRetraer pulsando la tecla F2.

4.Seleccione la posición Inicio

5.Seleccione ProgramaGetting Started - Imagen 43 Instrucción Movimiento Axial. Una nueva instrucción de movimiento será añadida, vinculado al objetivo Inicio.

Simule cada programa individualmente haciendo doble clic en él. La simulación se puede acelerar sosteniendo la tecla barra espaciadora o seleccionando el botón de simulación rápida Getting Started - Imagen 44/Getting Started - Imagen 45.

Getting Started - Imagen 46

Programa principal

Un programa principal de robots puede ejecutar los programas de aproximación, pintar y retraer secuencialmente:

1.Seleccione ProgramaGetting Started - Imagen 47 Añadir Programa.

2.Seleccione ProgramaGetting Started - Imagen 48 Instrucción de llamada a Programa.

3.Introducir el nombre MoverAproximacion o seleccione Seleccionar programa para seleccionarlo automaticamente.

4.Seleccione OK.

5.Repita los pasos anteriores para Pintura y MoverRetraer como se muestra en la siguiente imagen

Haciendo doble clic en el Programa Principal se ejecutará la simulación completa. Haga clic derecho en el Programa Principal y seleccione Bucle para hacerlo simular en bucle.

Getting Started - Imagen 49

Si el sistema de referencia Referencia 2 se mueve (por ejemplo, manteniendo pulsada la tecla Alt y arrastrando el eje X/rojo del sistema de referencia), el objeto y los objetivos seguirán. Si los objetivos no se pueden alcanzar, se mostrará un pequeño signo de advertencia en el icono de destino Getting Started - Imagen 50 como se muestra en la siguiente imagen.

Getting Started - Imagen 51

Exportar simulación

Es posible exportar simulaciones como HTML 3D o PDF 3D, así como distribuir la estación como una versión simplificada de RoboDK (visualizador RoboDK).

Los documentos de simulación HTML 3D y PDF 3D se pueden generar siguiendo estos pasos:

1.Haga clic derecho en el programa principal

2.Seleccione Getting Started - Imagen 52 Exportar simulación...

3.Seleccione Empezar. El programa se iniciará y la simulación se grabará hasta que el programa se complete.

4.Guardar el archivo. Una vez guardado el archivo será abierto automáticamente para previsualizarlo.

Las simulaciones HTML y PDF se guardan como un sólo archivo. Al comprimir un archivo HTML se reducirá notablemente su tamaño. Las simulaciones de PDF deben abrirse con Acrobat Reader (no con un explorador web). Exportar en formato PDF sólo está disponible para plataformas Windows.

Los siguientes enlaces son ejemplos de simulaciones HTML en 3D:

o   https://robodk.com/Simulations/ur-Paint.html

o   https://robodk.com/Simulations/Welding-3-FANUC-robots.html

o   https://robodk.com/Simulations/robot-Drawing.html

Y los siguientes enlaces son ejemplos de simulaciones de PDF en 3D:

o   https://robodk.com/Simulations/ur-Paint.pdf

o   https://robodk.com/Simulations/Welding-3-FANUC-robots.pdf

o   https://robodk.com/Simulations/milling-with-external-AXES.pdf

Getting Started - Imagen 53

Otra forma de exportar simulaciones 3D es generando un archivo EXE autoextraíble o un archivo ZIP con una versión reducida de RoboDK (disponible para la versión de Windows únicamente), como se muestra en la siguiente imagen.

Para generar este archivo:

1.Seleccione ArchivoGetting Started - Imagen 54 Hacer una Estación Demo.

2.Seleccione la salida preferida (formato ZIP o EXE).

3.Seleccione Generar archivo.

Después de unos segundos, se generará el archivo deseado (20 MB) que es una versión simplificada de RoboDK. La estación se mostrará automáticamente al iniciar el visualizador de RoboDK.

Getting Started - Imagen 55

Generar Programa para el Robot

Es posible exportar cualquier programa individualmente o el programa principal incluyendo los subprogramas:

1.Haga clic derecho en un programa (MainProg por ejemplo).

2.Seleccione Generar Programa (F6).
Alternativamente, seleccione Generar Programa... para especificar la ubicación para guardar el archivo.

3.El SCRIPT del programa para tu robot UR se mostrará en un editor de texto.

Este archivo es el resultado de generar el programa sin conexión. El archivo se puede enviar al controlador del robot para ejecutar los mismos movimientos que se simularon en RoboDK.

Nota. Para obtener más información para generar programas SCRIPT y URP, visite las siguientes secciones: Inicie un programa SCRIPT con un Controlador de robot Universal y Cómo generar y modificar un programa URP para un controlador de Robot Universal.

o   Seleccione Enviar programa al robot (Ctrl+F6) para enviar el programa a través del FTP (programación fuera de línea)

o   Active la opción Ejecutar en el Robot para ejecutar el programa paso a paso cada vez que ejecutamos el programa (programación en línea). Esto permite ejecutar el programa directamente en el robot y ver la simulación al mismo tiempo. Se necesitan los controladores del robot la programación en línea.

Getting Started - Imagen 56

Es posible cambiar el post-procesador para los robots UR y personalizar la forma en que se genera un programa:

1.Haga clic derecho en un programa o un robot

2.Seleccione Getting Started - Imagen 57 Seleccionar Post-Procesador

3.Seleccione Universal Robots URP

Genere el programa de nuevo. En este ejemplo, el post-procesador predeterminado utiliza valores de articulaciones para definir cada movimiento lineal y el segundo post-procesador utiliza coordenadas cartesianas para definir cada movimiento lineal.

Uso de Macros

La API de RoboDK permite personalizar la simulación tanto como se desee. De forma predeterminada, RoboDK instala Python y un conjunto de macros de ejemplo que permiten un mayor nivel de personalización. Esto incluye la simulación de una pistola de pintura, la programación de robots a través de Python, la simulación de cámaras 2D, la conversión de archivos SVG a programas de robots, configurar automáticamente un TCP dado un punto de apoyo, la simulación de eventos discretos, etc. También se pueden utilizar otros lenguajes de programación, como C#, C++ o Matlab. Hay más información disponible en la sección API de RoboDK.

En este ejemplo, vamos a añadir un macro de ejemplo existente que simulará el comportamiento de la pistola de pintura. También volveremos a colorear el volumen de la herramienta con un color transparente (seleccionando HerramientasHerramienta para cambiar color - Mayús+T) o cargue el modelo existente con los colores apropiados (disponible en la biblioteca local como paint_gun.tool o la biblioteca en línea, tenga en cuenta que si añade una nueva herramienta para usarla en el programa debería actualizar la instrucción de selección de herramienta).

1.Seleccione ArchivoGetting Started - Imagen 58 Abrir para abrir una nueva macro de Python (archivo py)

2.Navegue hasta C:/RoboDK/Library/Macros/ para ver algunas macros de ejemplo.

3.Seleccione SprayOn.

4.Seleccione Abrir. Un nuevo objeto Python Getting Started - Imagen 59 se añadirá. Este macro permite simular la deposición de partículas modelando el volumen de pulverización.

5.Haga doble clic en el macro SprayOn para probarlo.

6.Seleccione Encender para activarlo.

7.Mantenga la tecla Alt, arrastre la brida de montaje del robot y mueva el robot a lo largo de la superficie con la pistola de pintura.        
Se puede observar el rastro de la pistola de pintura. El color y la transparencia deben cambiar dependiendo de lo cerca o lejos que el TCP esté de la superficie. 
Seleccione Esc una vez para borrar la pintura simulada.

8.Haga doble clic en el mismo programa SprayOn y seleccione Apagado para desactivar la simulación de partículas.

Getting Started - Imagen 60

Para entender mejor lo que sucede con esta macro es posible ver o editar el código Python de la siguiente manera:

1.Haga clic derecho Getting Started - Imagen 61 SprayOn.

2.Seleccione Editar script Python.

Una nueva ventana (editor de texto) aparecerá mostrando el código que modela el comportamiento de pulverización y cómo Python se integra con RoboDK.

Para tener en cuenta la simulación de pulverización en el programa principal podemos seguir estos pasos:

1.Clic derecho en la instrucción Llamar MoverAproximacion.

2.Seleccione Añadir instrucciónGetting Started - Imagen 62 Instrucción de Llamado de Programa, se añadirá una nueva instrucción después de la primera llamada del programa y aparecerá una nueva ventana.

3.Ingresar SprayOn(1).

4.Seleccione OK.

5.Repita la misma operación después de la configuración PaintTop del programa SprayOn(0), como se muestra en la siguiente imagen.       
Si es necesario, reordena las instrucciones arrastrándolas y dejándolas caer dentro del programa.

6.Ejecute el programa MainProg. Después de dos iteraciones, el resultado debe verse como se muestra en la imagen (simulación a velocidad normal).

Getting Started - Imagen 63

También es posible crear nuevas macros:

1.Seleccione ProgramaGetting Started - Imagen 64 Añadir Programa Python

2.Haga clic derecho en el nuevo programa y seleccione Editar script Python

RoboDK permite también el ajuste de la velocidad del robot dentro del programa, configurar salidas digitales, esperar entradas digitales, mostrar mensajes, etc. Estas instrucciones están disponibles bajo el menú Programa.