概述

对于机器人工作站或生产线的虚拟仿真，很大一部分的作用是找出机器人与工装夹具等外围设备的最佳布局位置。市面上大多数的工业机器人虚拟仿真软件都有这种专门用于检测机器人与外围设备之间最佳布局位置的功能，比如DELMIA软件中的“Auto Place”功能。同样的，Process Simulate软件也提供了这样的功能，功能的名字叫“Smart Place”。本期就来为大家介绍一下Process Simulate软件中“Smart Place”功能的使用方法。按照机器人虚拟仿真基本流程，使用这个功能一般都是在工艺点(点焊焊点)姿态调整完成之后，这一点需要注意一下。

功能介绍

Process Simulate软件中的“Smart Place”功能与DELMIA软件中的“Auto Place”功能非常类似，它也可以自动检测出机器人与工装夹具之间的最佳摆放位置。二者之间的不同之处是：Auto Place功能只有一种机器人放置检测模式，而Smart Place功能具有两种放置检测模式，分别是机器人放置检测模式与工装夹具放置检测模式。无论是机器人放置检测模式还是工装夹具放置检测模式，Smart Place功能都会以特定颜色的图形显示出可达性检测结果，以确保仿真人员能够直观的看出机器人与夹具之间的最佳放置位置。

针对Process Simulate软件中Smart Place功能的两种放置检测模式功能介绍如下。

机器人放置检测模式：使用机器人放置检测模式，可以自动检测出在选定空间范围内机器人与工艺点之间可达性的空间点，可达性包括完全可达、部分可达以及碰撞干涉。通过检测出的可达空间点就能够找到机器人的最佳放置位置。

工作原理：选择机器人与工艺点之后，再定义一个希望系统检测的包含具体数目空间点的2D或3D区域。在此基础上，Process Simulate软件会检测选定区域中的每一个机器人可能放置的目标点(空间点)，并检测出机器人在工艺点与可能的放置目标点之间是否可达，从而显示出可达性效果。

工装夹具放置检测模式：使用工装夹具放置检测模式，可以自动检测出在选定空间范围内机器人与被选中的工装夹具(包含零件和资源)之间可达性的空间点，可达性包括在执行相关操作时，完全可达、部分可达以及碰撞干涉。通过这种检测模式可以使我们在保持机器人可达性的同时，优化工装夹具的放置位置。

工作原理：选择具有相关操作的机器人与工装夹具之后，再定义一个希望系统检测的包含具体数目空间点的2D或3D区域。在此基础上，Process Simulate软件会检测选定区域中的每一个工装夹具可能放置的目标点(空间点)，并检测出机器人在执行相关操作时是否可以到达可能的夹具目标点位置，从而显示出可达性结果。

说明：如果在嵌套在设备上的机器人或工装夹具上使用Smart Place功能，那么可达性与碰撞干涉检测将以整个设备为基准。此时，机器人的基坐标系将被用作参考坐标系。

如果机器人或夹具的父级设备在“Modeling”菜单中被激活编辑状态(Set Modeling Scope)，那么Smart Place功能可达性和碰撞干涉检测将仅基于当前机器人或工装夹具，而不是设备整体。

当选择了多个工装夹具时，Smart Place功能检测结果将与包含所有已定义的工装夹具的边界框的几何中心点有关。

机器人放置模式操作

在软件的“Robot”菜单栏下点击“Smart Place”命令按钮，打开Smart Place对话框。

在Placement Mode and Search Targets功能区域下点选“Robot Placement”，即机器人放置检测模式，默认情况下已点选此检测模式。

左侧对象浏览树Object Tree中点选机器人，然后在操作浏览树Operation Tree中的点选机器人工艺操作(如焊接操作)，或工艺操作中的所有工艺点。

Smart Place对话框中的Search Area功能区用于设置自动检测区域(2D或3D)，可以通过拖动相应坐标轴下的滚动条设置检测区域大小，也可以通过点击任意坐标区域范围下的坐标数值，打开Grid Area Definition对话框，在此对话框中设置检测区域范围。其中，Min与Max参数用于设置检测区域大小，Grid参数用于设置在相应尺寸方向范围内分割的目标点数量(立体检测区域为层数)。

勾选Legend功能区域下的“Partial Reached”、“Collision”，然后点击Start按钮，此时软件开始自动检测机器人在选定区域中与工艺点的可达性。检测完成后，可达性输出结果以不同颜色的格子(代表设定的目标点)显示在Search Results功能区域下。若是设置了检测区域的高度(Z Range)值，那么可以通过增减Results for Level后的参数来切换显示各层的可达性结果。

在软件的工作区中也会显示设置的检测区域，并在检测区域中以相应颜色的“+”显示当前选择层数中机器人与工艺点之间的可达性结果。

此时，在Search Results功能区域中显示的检测结果的任意格子上双击鼠标，或点选格子后点击下方的“Place”按钮，机器人将移动到此格子对应的空间位置上(目标点上)，格子上也会以“×”号标记，点击“Reset”按钮，机器人将恢复到初始放置位置。

机器人可达性检测结果含义

Smart Place对话框中Search Results功能区域显示的不同颜色的检测结果或软件工作区不同颜色的检测结果“+”的含义如下表。

对于“完全可达”和“部分可达”的位置，软件还将在该位置(格子)外围的方框上显示机器人关节极限状态，状态含义如下所示表。

工装夹具放置模式操作

工装夹具放置模式的操作与机器人放置模式的操作方法类似，这里要注意的是，点选“Fixture Placement”模式后，不用点选夹具或机器人，直接在操作浏览树Operation Tree中点选工艺资源节点，机器人、加工工件以及包含在工艺资源节点中的工艺点都会被自动加载。

另外，在点选了“Fixture Placement”模式后，Search Results功能区域中的“Full Search”选项会被激活，这个功能选项是针对有多种工艺操作(或多台机器人)的情况。此时，如果不点选Full Search选项，那么软件在检测过程中一旦发现有无法到达的目标点时，软件将立即输出检测结果，后续未检测的空间区域将不再进行检测；如果点选了Full Search选项，那么即使检测到无法到达的位置，后续的未检测的空间区域依然会继续进行检测，直到全部检测完成为止。

附加功能介绍

Smart Place功能中除了基本的可达性自动检测以外，还有一些便捷的附加功能。

在点选了“Robot Placement”模式后，其后的“Auto Create Collision Set”工具按钮会被激活，点击此按钮会在Collision Viewer对话框中自动创建一条碰撞干涉检测条目，点击Collision Viewer对话框中的“Collision Mode OnOff”工具按钮，会显示出该条目碰撞干涉检测的详细结果。

在点选了“Fixture Placement”模式后，其后的“Replace robot”工具按钮会被激活，点击此按钮后会弹出Replace robot to check with operation对话框，在这个对话框中我们可以点选备选的机器人来替换当前的机器人，然后再进行下一轮的可达性检测。

The End

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