Robot Workbench/ja: Difference between revisions

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<languages/>
<languages/>

[[Image:KukaKR16FreeCAD.jpg|right|400px]]
{{Docnav
|[[Reverse Engineering Workbench|Reverse Engineering Workbench]]
|[[Sketcher Workbench|Sketcher Workbench]]
|IconL=Workbench_Reverse_Engineering.svg
|IconR=Workbench_Sketcher.svg
}}

{{VeryImportantMessage|The Robot Workbench is unmaintained. If you have experience with the topic and are interested in maintaining it, please state your intention in the developer's section of the [https://forum.freecadweb.org/index.php FreeCAD forum].

The reason this workbench is still in the master source code is because this workbench is programmed in C++. If this workbench could be programmed in Python, then it could be made an [[external_workbenches|external workbench]] and it could be moved to a separate repository.
}}

== Introduction ==

[[Image:Workbench_Robot.svg|thumb|128px|Robot workbench icon]]


<div class="mw-translate-fuzzy">
<div class="mw-translate-fuzzy">
Line 10: Line 25:
* ロボットの動作と到達可能範囲のシミュレート
* ロボットの動作と到達可能範囲のシミュレート
* ロボットプログラムファイルへの軌道のエクスポート
* ロボットプログラムファイルへの軌道のエクスポート
</div>

You can do the following tasks:
* Set up a simulation environment with a robot and work pieces.
* Create and fill up movement trajectories.
* Decompose features of a CAD part to a trajectory.
* Simulate the robot movement and reaching distance.
* Export the trajectory to a robot program file.

<div class="mw-translate-fuzzy">


以下で例を見ることができます:
以下で例を見ることができます:
[http://www.freecad-project.de/svn/ExampleData/Examples/RobotSimulation/ サンプルファイル] または [[Robot tutorial/jp|ロボットのチュートリアル]]
[http://www.freecad-project.de/svn/ExampleData/Examples/RobotSimulation/ サンプルファイル] または [[Robot tutorial/jp|ロボットのチュートリアル]]
</div>

{{TOCright}}
[[Image:Robot_Workbench_example.jpg|500px]]


== ツール ==
== ツール ==
ロボット設定を作成するのに使う主要なコマンドです。
ロボット設定を作成するのに使う主要なコマンドです。

=== ロボット ===
=== ロボット ===
6軸ロボットを作成、管理するためのツール
6軸ロボットを作成、管理するためのツール


<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:Robot_CreateRobot.png|30px]] [[Robot_CreateRobot/jp|ロボットを作成]]: シーンに新しいロボットを挿入します
* [[Image:Robot_CreateRobot.png|30px]] [[Robot_CreateRobot/jp|ロボットを作成]]: シーンに新しいロボットを挿入します
* [[Image:Robot_Simulate.png|30px]] [[Robot_Simulate/jp|軌道をシミュレート]]: シミュレーションダイアログを開き、シミュレートを行います
* [[Image:Robot_Simulate.png|30px]] [[Robot_Simulate/jp|軌道をシミュレート]]: シミュレーションダイアログを開き、シミュレートを行います
Line 24: Line 55:
* [[Image:Robot_SetHomePos.png|30px]] [[Robot_SetHomePos/jp|定位置を設定]]: ロボットの定位置を設定します
* [[Image:Robot_SetHomePos.png|30px]] [[Robot_SetHomePos/jp|定位置を設定]]: ロボットの定位置を設定します
* [[Image:Robot_RestoreHomePos.png|30px]] [[Robot_RestoreHomePos/jp|定位置に戻す]]: ロボットを定位置に動かします
* [[Image:Robot_RestoreHomePos.png|30px]] [[Robot_RestoreHomePos/jp|定位置に戻す]]: ロボットを定位置に動かします
</div>


=== 軌道 ===
=== 軌道 ===
軌道を作成し、操作するためのツールです。パラメトリックなものと非パラメトリックなものの二種類があります。
軌道を作成し、操作するためのツールです。パラメトリックなものと非パラメトリックなものの二種類があります。

<div class="mw-translate-fuzzy">
==== 非パラメトリック ====
==== 非パラメトリック ====
* [[Image:Robot_CreateTrajectory.png|30px]] [[Robot_CreateTrajectory/jp|軌道を作成]]: シーンに新しいロボットを挿入します
* [[Image:Robot_CreateTrajectory.png|30px]] [[Robot_CreateTrajectory/jp|軌道を作成]]: シーンに新しいロボットを挿入します
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* [[Image:Robot_InsertWaypoint.png|30px]] [[Robot_InsertWaypoint/jp|通過点を挿入]]: 現在のロボット位置から軌道に通過点を挿入します
* [[Image:Robot_InsertWaypoint.png|30px]] [[Robot_InsertWaypoint/jp|通過点を挿入]]: 現在のロボット位置から軌道に通過点を挿入します
* [[Image:Robot_InsertWaypointPre.png|30px]] [[Robot_InsertWaypointPre/jp|通過点を挿入]]: 現在のマウス位置から軌道に通過点を挿入します
* [[Image:Robot_InsertWaypointPre.png|30px]] [[Robot_InsertWaypointPre/jp|通過点を挿入]]: 現在のマウス位置から軌道に通過点を挿入します
</div>


<div class="mw-translate-fuzzy">
==== パラメトリック ====
==== パラメトリック ====
* [[Image:Robot_Edge2Trac.png|30px]] [[Robot_Edge2Trac/jp|エッジから軌道を作成]]: エッジを軌道に分解した新しいオブジェクトを挿入します
* [[Image:Robot_Edge2Trac.png|30px]] [[Robot_Edge2Trac/jp|エッジから軌道を作成]]: エッジを軌道に分解した新しいオブジェクトを挿入します
* [[Image:Robot_TrajectoryDressUp.png|30px]] [[Robot_TrajectoryDressUp/jp|軌道をドレスアップ]]: 軌道の一つ以上のプロパティを上書きします
* [[Image:Robot_TrajectoryDressUp.png|30px]] [[Robot_TrajectoryDressUp/jp|軌道をドレスアップ]]: 軌道の一つ以上のプロパティを上書きします
* [[Image:Robot_TrajectoryCompound.png|30px]] [[Robot_TrajectoryCompound/jp|軌道を合成]]: 複数の単一軌道を合成したものを作成します
* [[Image:Robot_TrajectoryCompound.png|30px]] [[Robot_TrajectoryCompound/jp|軌道を合成]]: 複数の単一軌道を合成したものを作成します
</div>


<div class="mw-translate-fuzzy">
== スクリプト処理 ==
== スクリプト処理 ==


このセクションは以下のスクリプトから生成されています: http://free-cad.svn.sourceforge.net/viewvc/free-cad/trunk/src/Mod/Robot/RobotExample.py?view=markup
このセクションは以下のスクリプトから生成されています: http://free-cad.svn.sourceforge.net/viewvc/free-cad/trunk/src/Mod/Robot/RobotExample.py?view=markup
必要であればこのファイルを直接使用することもできます。
必要であればこのファイルを直接使用することもできます。

6軸産業用ロボットを表す基本ロボットクラスRobot6Axisの使用例です。
ロボットモジュールはパートモジュールにのみ依存します。
その動作にはほとんどの場合は基本的な型であるPlacement、Vector、Matrixで事足ります。
従って必要なのは以下のモジュールだけです:
from Robot import *
from Part import *
from FreeCAD import *

=== 基本的なロボット処理 ===
ロボットを作成。異なるキネマティックを指定しない限りはPuma560になります。
rob = Robot6Axis()
print rob

軸とTCPにアクセスします。軸は1から6まであり、単位は度(°)です。
Start = rob.Tcp
print Start
print rob.Axis1
ロボットの一番目の軸を動かします。
rob.Axis1 = 5.0
TCPが変化します(フォワードキネマティック)
print rob.Tcp

ロボットを開始位置に戻します(リバースキネマティック)
rob.Tcp = Start
print rob.Axis1

軸2で同じことを行います:
rob.Axis2 = 5.0
print rob.Tcp
rob.Tcp = Start
print rob.Axis2

通過点:
w = Waypoint(Placement(),name="Pt",type="LIN")
print w.Name,w.Type,w.Pos,w.Cont,w.Velocity,w.Base,w.Tool

さらに生成。軌道は通過点に固有の名前を自動で付けます
l = [w]
for i in range(5):
l.append(Waypoint(Placement(Vector(0,0,i*100),Vector(1,0,0),0),"LIN","Pt"))

軌道を作成
t = Trajectory(l)
print t
for i in range(7):
t.insertWaypoints(Waypoint(Placement(Vector(0,0,i*100+500),Vector(1,0,0),0),"LIN","Pt"))

全通過点のリストを確認
print t.Waypoints

del rob,Start,t,l,w

=== ドキュメントを使った処理 ===

ロボットドキュメントオブジェクトを使った処理
まずアクティブなドキュメントにロボットを作成します
if(App.activeDocument() == None):App.newDocument()

App.activeDocument().addObject("Robot::RobotObject","Robot")
視覚的な表示と運動の記述を定義します(詳細については[[6-Axis Robot/jp|六軸ロボット]]と[[VRML Preparation for Robot Simulation/jp|ロボットシミュレーション用のVRMLの準備]]を見てください)
App.activeDocument().Robot.RobotVrmlFile = App.getResourceDir()+"Mod/Robot/Lib/Kuka/kr500_1.wrl"
App.activeDocument().Robot.RobotKinematicFile = App.getResourceDir()+"Mod/Robot/Lib/Kuka/kr500_1.csv"
軸の開始位置(0からの移動量)
App.activeDocument().Robot.Axis2 = -90
App.activeDocument().Robot.Axis3 = 90

TCP位置を取得
pos = FreeCAD.getDocument("Unnamed").getObject("Robot").Tcp
ロボットを動かします
pos.move(App.Vector(-10,0,0))
FreeCAD.getDocument("Unnamed").getObject("Robot").Tcp = pos

アクティブなドキュメントに空の軌道オブジェクトを作成
App.activeDocument().addObject("Robot::TrajectoryObject","Trajectory")
軌道を取得
t = App.activeDocument().Trajectory.Trajectory
軌道にロボットの実際のTCP位置を追加
StartTcp = App.activeDocument().Robot.Tcp
t.insertWaypoints(StartTcp)
App.activeDocument().Trajectory.Trajectory = t
print App.activeDocument().Trajectory.Trajectory

さらにいくつかの通過点と開始点、終了点を挿入
for i in range(7):
t.insertWaypoints(Waypoint(Placement(Vector(0,1000,i*100+500),Vector(1,0,0),i),"LIN","Pt"))
t.insertWaypoints(StartTcp) # end point of the trajectory
App.activeDocument().Trajectory.Trajectory = t
print App.activeDocument().Trajectory.Trajectory

=== シミュレーション ===
作っておきます..... ;-)
=== 軌道のエクスポート ===
Pythonを使って軌道をエクスポートすることができます。つまり全ての制御キャビネット型にポストプロセッサー用のPythonモジュールがあるということです。以下はKukaポストプロセッサーの書き方の詳細です。
from KukaExporter import ExportCompactSub
ExportCompactSub(App.activeDocument().Robot,App.activeDocument().Trajectory,'D:/Temp/TestOut.src')

こちらはどのように処理を行うかについてです。
for w in App.activeDocument().Trajectory.Trajectory.Waypoints:
(A,B,C) = (w.Pos.Rotation.toEuler())
print ("LIN {X %.3f,Y %.3f,Z %.3f,A %.3f,B %.3f,C %.3f} ; %s"%(w.Pos.Base.x,w.Pos.Base.y,w.Pos.Base.z,A,B,C,w.Name))

{{docnav/jp|Drawing Module/jp|Raytracing Module/jp}}

[[Category:User Documentation/jp]]
</div>
</div>


See the [[Robot API example|Robot API example]] for a description of the functions used to model the robot displacements.
You can find an example here:
[https://github.com/FreeCAD/FreeCAD_sf_master/blob/master/src/Mod/Robot/RobotExample.py Example files] or try
the [[Robot tutorial]].


==チュートリアル==
== Tools ==
Here the principal commands you can use to create a robot set-up.

=== Robots ===
The tools to create and manage the 6-Axis robots

* [[Image:Robot_CreateRobot.png|30px]] [[Robot_CreateRobot|Create a robot]]: Insert a new robot into the scene
* [[Image:Robot_Simulate.png|30px]] [[Robot_Simulate|Simulate a trajectory]]: Opens the simulation dialog and lets you simulate
* [[Image:Robot_Export.png|30px]] [[Robot_Export|Export a trajectory]]: Export a robot program file
* [[Image:Robot_SetHomePos.png|30px]] [[Robot_SetHomePos|Set home positon]]: Set the home position of a robot
* [[Image:Robot_RestoreHomePos.png|30px]] [[Robot_RestoreHomePos|Restore home positon]]: move the robot to its home position

=== Trajectories ===
Tools to create and manipulate trajectories. There are two kinds, the parametric and non parametric ones.

==== non parametric trajectories ====
* [[Image:Robot_CreateTrajectory.png|30px]] [[Robot_CreateTrajectory|Create a trajectory]]: Inserts a new empty trajectory-object into the scene
* [[Image:Robot_SetDefaultOrientation.png|30px]] [[Robot_SetDefaultOrientation|Set the default orientation]]: Set the orientation way-points gets created by default
* [[Image:Robot_SetDefaultValues.png|30px]] [[Robot_SetDefaultValues|Set the default speed parameter]]: Set the default values for way-point creation
* [[Image:Robot_InsertWaypoint.png|30px]] [[Robot_InsertWaypoint|Insert a waypoint]]: Insert a way-point from the current robot position into a trajectory
* [[Image:Robot_InsertWaypointPre.png|30px]] [[Robot_InsertWaypointPre|Insert a waypoint]]: Insert a way-point from the current mouse position into a trajectory

==== parametric trajectories ====
* [[Image:Robot_Edge2Trac.png|30px]] [[Robot_Edge2Trac|Create a trajectory out of edges]]: Insert a new object which decompose edges to a trajectory
* [[Image:Robot_TrajectoryDressUp.png|30px]] [[Robot_TrajectoryDressUp|Dress-up a trajectory]]: Lets you override one or more properties of a trajectory
* [[Image:Robot_TrajectoryCompound.png|30px]] [[Robot_TrajectoryCompound|Trajectory compound]]: Create a compound out of some single trajectories

== Scripting ==
This section is generated out of: https://github.com/FreeCAD/FreeCAD_sf_master/blob/master/src/Mod/Robot/RobotExample.py
You can use this file directly if you want.

Example how to use the basic robot class Robot6Axis which represents a 6-axis
industrial robot. The Robot module is dependent on Part but not on other modules.
It works mostly with the basic types Placement, Vector and Matrix. So we need
only:
{{Code|code=
from Robot import *
from Part import *
from FreeCAD import *
}}
=== Basic robot stuff ===
create the robot. If you do not specify another kinematic it becomes a Puma 560
{{Code|code=
rob = Robot6Axis()
print rob
}}
accessing the axis and the Tcp. Axes go from 1-6 and are in degree:
{{Code|code=
Start = rob.Tcp
print Start
print rob.Axis1
}}
move the first axis of the robot:
{{Code|code=
rob.Axis1 = 5.0
}}
the Tcp has changed (forward kinematic)
{{Code|code=
print rob.Tcp
}}
move the robot back to start position (reverse kinematic):
{{Code|code=
rob.Tcp = Start
print rob.Axis1
}}
the same with axis 2:
{{Code|code=
rob.Axis2 = 5.0
print rob.Tcp
rob.Tcp = Start
print rob.Axis2
}}
Waypoints:
{{Code|code=
w = Waypoint(Placement(),name="Pt",type="LIN")
print w.Name,w.Type,w.Pos,w.Cont,w.Velocity,w.Base,w.Tool
}}
generate more. The trajectory always finds automatically a unique name for the waypoints
{{Code|code=
l = [w]
for i in range(5):
l.append(Waypoint(Placement(Vector(0,0,i*100),Vector(1,0,0),0),"LIN","Pt"))
}}
create a trajectory
{{Code|code=
t = Trajectory(l)
print t
for i in range(7):
t.insertWaypoints(Waypoint(Placement(Vector(0,0,i*100+500),Vector(1,0,0),0),"LIN","Pt"))
}}
see a list of all waypoints:
{{Code|code=
print t.Waypoints
del rob,Start,t,l,w
}}
=== Working with the document objects ===

Working with the robot document objects:
first create a robot in the active document
{{Code|code=
if(App.activeDocument() == None):App.newDocument()
App.activeDocument().addObject("Robot::RobotObject","Robot")
}}
Define the visual representation and the kinematic definition (see [[Robot_6-Axis|Robot 6-Axis]] and [[VRML Preparation for Robot Simulation|VRML Preparation for Robot Simulation]] for details about that)
{{Code|code=
App.activeDocument().Robot.RobotVrmlFile = App.getResourceDir()+"Mod/Robot/Lib/Kuka/kr500_1.wrl"
App.activeDocument().Robot.RobotKinematicFile = App.getResourceDir()+"Mod/Robot/Lib/Kuka/kr500_1.csv"
}}
start positon of the Axis (only that which differ from 0)
{{Code|code=
App.activeDocument().Robot.Axis2 = -90
App.activeDocument().Robot.Axis3 = 90
}}
retrieve the Tcp position
{{Code|code=
pos = FreeCAD.getDocument("Unnamed").getObject("Robot").Tcp
}}
move the robot
{{Code|code=
pos.move(App.Vector(-10,0,0))
FreeCAD.getDocument("Unnamed").getObject("Robot").Tcp = pos
}}
create an empty Trajectory object in the active document
{{Code|code=
App.activeDocument().addObject("Robot::TrajectoryObject","Trajectory")
}}
get the Trajectory
{{Code|code=
t = App.activeDocument().Trajectory.Trajectory
}}
add the actual TCP position of the robot to the trajectory
{{Code|code=
StartTcp = App.activeDocument().Robot.Tcp
t.insertWaypoints(StartTcp)
App.activeDocument().Trajectory.Trajectory = t
print App.activeDocument().Trajectory.Trajectory
}}
insert some more Waypoints and the start point at the end again:
{{Code|code=
for i in range(7):
t.insertWaypoints(Waypoint(Placement(Vector(0,1000,i*100+500),Vector(1,0,0),i),"LIN","Pt"))

t.insertWaypoints(StartTcp) # end point of the trajectory
App.activeDocument().Trajectory.Trajectory = t
print App.activeDocument().Trajectory.Trajectory
}}

=== Simulation ===
To be done.....
=== Exporting the trajectory ===
The trajectory is exported by Python. That means for every control cabinet type there is a post-processor
Python module. Here is in detail the Kuka post-processor described
{{Code|code=
from KukaExporter import ExportCompactSub

ExportCompactSub(App.activeDocument().Robot,App.activeDocument().Trajectory,'D:/Temp/TestOut.src')
}}
and that's kind of how it's done:
{{Code|code=
for w in App.activeDocument().Trajectory.Trajectory.Waypoints:
(A,B,C) = (w.Pos.Rotation.toEuler())
print ("LIN {X %.3f,Y %.3f,Z %.3f,A %.3f,B %.3f,C %.3f} ; %s"%(w.Pos.Base.x,w.Pos.Base.y,w.Pos.Base.z,A,B,C,w.Name))

}}
== Tutorials ==
* [[Robot 6-Axis|Robot 6-Axis]]
* [[Robot 6-Axis|Robot 6-Axis]]
* [[VRML Preparation for Robot Simulation|VRML Preparation for Robot Simulation]]
*[[VRML Preparation for Robot Simulation|VRMLのロボットシミュレーション準備]]




<div class="mw-translate-fuzzy">
{{docnav|FEM Module|Standard Menu}}
{{docnav|FEM Module|Standard Menu}}
{{docnav/jp|Drawing Module/jp|Raytracing Module/jp}}
</div>


{{Robot Tools navi{{#translation:}}}}
[[Category:User Documentation]]
{{Userdocnavi{{#translation:}}}}
[[Category:Workbenches{{#translation:}}]]

Revision as of 18:20, 9 August 2020

The Robot Workbench is unmaintained. If you have experience with the topic and are interested in maintaining it, please state your intention in the developer's section of the FreeCAD forum.

The reason this workbench is still in the master source code is because this workbench is programmed in C++. If this workbench could be programmed in Python, then it could be made an external workbench and it could be moved to a separate repository.

Introduction

Robot workbench icon

ロボットワークベンチはKukaのような産業用6軸ロボットのシミュレートのためのツールです。 以下の作業を行うことができます:

  • ロボット、加工物とシミュレーション環境のセットアップ
  • 軌道の作成と書き込み
  • CAD部品形状を軌道に分解
  • ロボットの動作と到達可能範囲のシミュレート
  • ロボットプログラムファイルへの軌道のエクスポート

You can do the following tasks:

  • Set up a simulation environment with a robot and work pieces.
  • Create and fill up movement trajectories.
  • Decompose features of a CAD part to a trajectory.
  • Simulate the robot movement and reaching distance.
  • Export the trajectory to a robot program file.

以下で例を見ることができます: サンプルファイル または ロボットのチュートリアル

ツール

ロボット設定を作成するのに使う主要なコマンドです。

ロボット

6軸ロボットを作成、管理するためのツール

軌道

軌道を作成し、操作するためのツールです。パラメトリックなものと非パラメトリックなものの二種類があります。

非パラメトリック

パラメトリック

スクリプト処理

このセクションは以下のスクリプトから生成されています: http://free-cad.svn.sourceforge.net/viewvc/free-cad/trunk/src/Mod/Robot/RobotExample.py?view=markup 必要であればこのファイルを直接使用することもできます。

See the Robot API example for a description of the functions used to model the robot displacements.

チュートリアル


FEM Module
Standard Menu

Template:Docnav/jp