概述
MotoSimEG-VRC軟體除了能夠對安川機器人本體進行虛擬仿真以外，還可以對外部軸類機械設備進行虛擬仿真，如機器人行走軸、機器人變位機等。本期，就來介紹一下機器人行走軸虛擬仿真的操作方法。
機器人行走軸模型拆分
從運動機構的角度分析，機器人的行走軸大致可以分為兩個部分，也就是導軌與滑台。其中，導軌是固定不動的部分，而滑台是相對運動的部分。機器人本體安裝在滑台上，當滑台沿著導軌運動時，機器人也就實現了行走。
一般情況下，仿真人員從設計人員手裡拿到的行走軸模型都是一個完整的裝配體，單獨的裝配體是不能在MotoSimEG-VRC軟體中創建運動機構的。因此，仿真人員需要先將裝配體模型拆分，分別提取出行走軸導軌模型和行走軸滑台模型，拆分過程可以在機械設計軟體中進行，拆分後的模型如下圖所示。
機器人系統創建
首先創建機器人虛擬仿真項目，然後新建機器人控制器，控制器新建過程中需要設置的各個參數如下所示：
Create Controller：New VRC Controller (no file)
Controller Type：YRC1000
R1：1-06VX225-A0*(SP210)
Application：MOTOR GUN
以上相關參數也可以根據自己的實際需求進行選取配置，全部配置完成後點擊「Standard Setting Execute」按鈕，以標準模式創建機器人控制器。
機器人控制器創建完成後，在虛擬仿真環境中出現選擇的機器人模型，如下圖所示。
機器人外部軸配置
通常情況下，行走軸都是作為機器人外部軸類型的設備。當然，如果不涉及到與機器人的聯動插補類運動也可以作為普通的設備。本案例中的行走軸也是作為機器人的外部軸，因此需要對機器人的外部軸參數進行配置。
在「Controller」菜單欄下點擊「Maintenance Mode」命令按鈕，以維護模式打開機器人虛擬示教器，配置機器人系統參數。這一步也可以在新建機器人控制器時直接點擊「Maintenance Mode Execute」按鈕，即以維護模式創建機器人控制器，同樣可以配置機器人系統參數。
虛擬示教器顯示界面中，依次點擊「Main Menu」→「SYSTEM」→「SETUP」，進入設置界面。
選擇「CONTROL GROUP」進入控制組界面，然後在「B1」後選擇「DETAIL」，進入MACHINE LIST界面。在其中選擇「RECT-Y」，即沿著機器人Y軸方向運動的直線運動機構。最後在虛擬示教器操作面板上按「SELECT」鍵，進入CONNECT(STO)界面。
值得注意的是在CONTROL GROUP界面中，R代表機器人本體控制組，B代表外部直線運動機構控制組（如機器人行走軸），S代表外部旋轉運動機構控制組（如伺服焊槍、變位機等）。
CONNECT(STO)界面無需任何設置，保持默認即可。直接按「ENTER」鍵，進入AXES CONFIG界面。此界面用於定義機器人外部軸的機械傳動形式，如齒條齒輪傳動、滾珠絲槓傳動等。本例中的機器人行走軸屬於齒條齒輪傳動，所以要選擇「RACK&PINION」。
按「ENTER」鍵，進入MECHANICAL SPEC界面，在此界面中可以配置機器人外部軸的機械參數，詳細配置值如下所示，各個參數的詳細說明可參見之前發布過的文章《MotoSimEG-VRC軟體：基於伺服焊槍的機器人點焊仿真》。
MOTION RANGE(+)：3160mm，本案例使用的機器人行走軸行程為0~3150mm，設置行程極限時預留出±10mm的餘量。
MOTION RANGE(-)：-10mm
REDUCTION RATIO(NUMER)：1
REDUCTION RATIO(DENOM)：1
PINION DIAMETER：設定齒條齒輪傳動機構中齒輪的直徑，如10mm
按「ENTER」鍵，進入MOTOR SPEC界面，也就是外部軸電機參數配置界面。可以根據自己的實際需求選取對應型號的伺服電機以及電機的相關參數，本案例保持默認。
至此，外部軸的參數全部配置完成，按「ENTER」鍵。在彈出的所有信息提示框中均選擇「YES」。然後在VRC Maintenance Mode對話框中點擊「End」按鈕，待機器人控制器重新啟動完成後配置的系統參數立即生效。
機器人行走軸模型導入與布局
機器人外部軸參數配置完成後，手動刷新Cad Tree對話框，然後展開機器人資源節點，可以看到在其下生成的外部軸資源節點YRC1000-R01_base和YRC1000-R01_y，分別代表行走軸的導軌和滑台。
若是手動刷新後Cad Tree中沒有自動生成外部軸資源節點，則可以先保存仿真項目，關閉軟體後再重新打開，並加載創建的仿真項目，這時Cad Tree中就會顯示外部軸資源節點了。
以世界坐標系world為父級參考對象，分別導入拆分好的機器人行走軸導軌模型SlideWay和滑台模型Slide，導入方法可參考之前發布過的文章《MotoSimEG-VRC軟體：除了自建數模，你還可以進行外部數模導入》。
模型導入後，使用「Pos」命令將導軌模型與滑台模型分別布局到合適的位置。設定兩個模型的位置和姿態數據時一定要完全一樣，這樣才能始終保持行走軸處於裝配狀態。
在Cad Tree中點選機器人資源節點YRC100-R01，然後將機器人移動到行走軸的滑台模型上。再將虛擬仿真環境的地面模型擴大，全部完成後的效果如下圖所示。
左側Cad Tree中右擊行走軸導軌模型SlideWay，然後依次選擇「Model Attribute」→「Set Parent…」，再選擇外部軸資源節點YRC1000-R01_base，將行走軸導軌模型與機器人外部軸資源節點YRC1000-R01_base安裝到一起。
參考上述步驟將行走軸滑台模型Slide與機器人外部軸資源節點YRC1000-R01_y安裝到一起。這樣，機器人就與行走軸完全安裝到了一起。
行走軸配置為機器人E軸（可選項）
此時，就可以使用機器人的虛擬示教器手動控制行走軸運動了。虛擬示教器的操作面板上先按「EX_AXIS」鍵，外部軸激活後，再按「X-」或「X+」鍵行走軸就會移動了。但是要想再次運動機器人，就需要先按「ROBOT」鍵，激活機器人本體後，才能夠移動機器人。
若是不想來回切換激活機器人與行走軸，則可以將行走軸配置為機器人的第七軸（E軸）。
虛擬示教器的顯示界面中，依次點擊「Main Menu」→「SETUP」→「JOG KEY ALLOC.」，進入手動操作按鍵分配界面。
在7TH(E-,E+)的GROUP下選擇「B1:BASE1」，將行走軸映射為機器人的第七軸。
這時，手動運行機器人行走軸就不需要先激活外部軸了，直接按「E-」或「E+」鍵行走軸同樣能夠移動。
機器人行走軸示教編程
創建機器人JOB，然後示教機器人和行走軸的運動程序，如下圖所示。行走軸的運動指令與機器人的運動指令是一樣的，即MOVJ、MOVL、MOVC、MOVS等。無論是行走軸或機器人的單獨運動還是二者的聯動插補運動，都可以使用這些指令來實現。
仿真運行
程序全部示教完成後，就可以仿真運行了，運行效果如下方動態圖所示，可以看到機器人和行走軸按照編寫的程序分別實現了單獨運動和聯動插補運動。
The End
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