AIRLab软件解析 ==================== .. toctree:: :maxdepth: 5 AIRLab软件初始界面如图3-1所示，主要分为五个部分。界面中间是主显示框（分为场景显示和相机显示），上方是菜单栏，最左侧是工程模块区，最右侧是操作区，界面最下端是指令反馈区。本章节将对上述区域的功能和使用方法、AIRLab软件中出现的弹窗及其他页面以及子页面功能进行详细介绍。 .. figure:: analysis/1.png :align: center :width: 6in AIRLab软件初始界面 菜单栏 -------------------------- 菜单栏包含的所有内容如图3-2所示，主要有按钮：“文件”、“视图”、“窗口”、“仿真”、“插件”、“焊接”、“工艺”，以及图标按钮（从左到右顺序）：点位新增、坐标系新增、模式切换、暂停运行、开始运行、停止运行 .. figure:: analysis/2.png :align: center :width: 6in AIRLab菜单栏 文件 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 点击“文件”按钮，会出现下图所示的菜单：“新建”、“打开”、“导出”。使用方法介绍如下： .. figure:: analysis/3.png :align: center :width: 1.5in AIRLab菜单栏-文件 选择“新建”点击，出现如图所示“新建工程”弹窗，在弹窗中选择焊接工程类型，点击“确定”按钮即完成工程新建。 .. figure:: analysis/4.png :align: center :width: 2in AIRLab菜单栏-文件-新建 选择“打开”点击，出现“选择项目”弹窗，找到工程的路径，选中双击或者单击后点击弹窗中的“打开”按钮，即完成已有工程的导入。 .. figure:: analysis/5.png :align: center :width: 5in AIRLab菜单栏-文件-打开 选中“导出”点击，出现“保存项目”弹窗，该功能会将AIRLab当前的工程保存在用户自定义路径下。在弹窗中“File name”一栏中为工程命名后，点击“Save”即完成当前工程的导出。 .. figure:: analysis/6.png :align: center :width: 5in AIRLab菜单栏-文件-导出 视图 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 视图包含12个功能，如图3-7所示，主要功能是调整主显示框中机器人的观察视角。分别为：Zoom、Pan、Rotate、Reset、Fit all、前视、后视、俯视、仰视、左视、右视、全视。 .. figure:: analysis/7.png :align: center :width: 2in AIRLab菜单栏-视图 视图的具体功能说明见表3-1。 .. centered:: 表3-1 视图功能说明表 .. image:: analysis/4-1.png :align: center :width: 6in 窗口 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ “窗口”包含“软固件升级”、“关于”、“版本校验”、“日志”、“虚拟相机”、“TCF及相机手眼标定”、“数据源导出”。点击不同的选项，AIRLab出现不同的功能弹窗。详细功能和用法说明见3.6节中的弹窗介绍。 .. figure:: analysis/8.png :align: center :width: 2.5in AIRLab菜单栏-窗口 仿真 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 该按钮用于切换仿真机器人和实体机器人，使用前需成功导入或创建一个工程，且与实体机器人成功建立Ros2通信连接。完成上述前提后点击该按钮就可以实现虚拟机器人和实体机器人二者之间的切换，切换实机后，AIRLab场景中显示的机器人姿态将与实际机器人同步，如图3-9。 .. figure:: analysis/10.png :align: center :width: 2.5in 实机切换后AIRLab显示 仿真场景：用于仿真不会实时同步更新三维场景中机器人位置； 真机场景：更新当前工具坐标系、DH补偿参数与实际机器人一致，三维场景中机器人位置与实体机器人一致。 插件 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 为增强AIRLab软件的可扩展性和用户体验，AIRLab提供了插件模块，允许用户根据自己的需求，开发出符合自己需求的插件。这些插件可以通过动态库（.so）加载到AIRLab软件中，从而实现对软件功能的扩展和增强。 现有的插件包括焊接插件、bin-picking插件、智能助手插件、码垛插件。可以选择打开或关闭插件，同时可以通过“插件授权”查看各个插件的授权状态以及对各个插件进行授权。各插件的详细介绍与具体操作，请参见第四章插件部分。 .. figure:: analysis/plugin_menu.png :align: center :width: 3in 菜单栏-插件 焊接 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 在“焊接”主功能下，设有二级选项，用于实现不同的功能。选中后点击，AIRLab将弹出对应的焊接功能设置窗口。各项功能的具体说明与操作方法，详见3.6节中的弹窗介绍。 .. figure:: analysis/weld_dialog.png :align: center :width: 3in 菜单栏-焊接 工艺 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ “工艺”包括“焊接工艺”、“圆柱填充”，根据工艺需要选择不同的工艺，单击选项出现对应的功能弹窗。详细介绍见3.6工程模块解析章节介绍。 .. figure:: analysis/9.png :align: center :width: 3.5in AIRLab菜单栏-工艺 模式切换 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ AIRLab软件与实体机器人建立ROS2通信后，用户点击该按钮可以切换实体机器人的模式状态。A代表当前机器人处于自动模式，M代表当前机器人处于手动模式。此外，在自动模式下点击该图标会将机器人模式切换至手动，在手动模式下点击该图标会将机器人模式切换至自动。 点位新增 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 该功能用于快速记录机器人当前点位，点击该按钮后，AIRLab左侧“点位列表”下会新增一个点位targetX，X的作用是防止新增点位重名，如图3-13所示。该点位的j1、j2、j3、j4、j5、j6、x、y、z、rx、ry、rz信息为机器人当前的关节坐标和笛卡尔坐标。 .. figure:: analysis/12.png :align: center :width: 2in AIRLab菜单栏-点位新增 .. figure:: analysis/13.png :align: center :width: 3in AIRLab指令反馈区-点位新增成功信息打印 .. important:: 如果软件当前开启了碰撞检测功能（焊接(W)——位姿计算策略设置——碰撞检测和避障规划规则配置），新增点位时软件会自动检查该点位是否会与软件场景中的环境发生碰撞。如果新增的点位未通过碰撞检测，AIRLab会进行报错，需要重新修改点位。 坐标系创建 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 点击该按钮，AIRLab会创建一个新的参考坐标系，用于焊缝偏移和焊接工艺方面，辅助用户快速准确地完成焊缝/焊道的偏移设置。 .. figure:: analysis/14.png :align: center :width: 2.5in AIRLab菜单栏-参考坐标系 点击参考坐标系，可以选择删除坐标系或者编辑坐标系。选择要编辑的参考坐标系，点击编辑图标；界面出现弹窗“参考坐标系”。 .. figure:: analysis/15.png :align: center :width: 3in AIRLab菜单栏-参考坐标系-编辑坐标系 可以选择参考坐标系的参考坐标系是工件坐标系、基座标系或世界坐标系，设置坐标系的位置，选择是否显示该参考坐标系。图3-17为显示坐标系，图3-18为不显示坐标系。 .. figure:: analysis/16.png :align: center :width: 3in AIRLab菜单栏-参考坐标系-显示坐标系 .. figure:: analysis/17.png :align: center :width: 3in AIRLab菜单栏-参考坐标系-不显示坐标系 离线仿真 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 离线仿真功能主要用于焊缝编辑模块，在焊缝编辑完成后，仿真出编辑后的焊缝轨迹。主要作用是在生成最终的焊接程序前仿真查看该焊接轨迹是否正确。 点击离线仿真图标，离线仿真功能开启，开启状态如下图： .. figure:: analysis/offline_imulation1.png :align: center :width: 6in 开启离线仿真 再次点击离线仿真功能关闭，如图所示。 .. figure:: analysis/offline_imulation2.png :align: center :width: 6in 关闭离线仿真 在离线仿真功能开启的状态下，对焊缝进行编辑，编辑完一条焊缝后，点击焊缝编弹窗的“离线仿真”按钮，三维场景中则会显示该条焊缝编辑后的焊接轨迹。 .. figure:: analysis/offline_imulation3.png :align: center :width: 6in 单条焊缝进行离线仿真 所有焊缝都编辑完后，点击“焊缝编辑”模块，选择“离线仿真已编辑焊缝”。 三维场景生成所有焊缝编辑后的仿真轨迹；点击“清除轨迹”三维场景中的仿真轨迹被清除。 .. figure:: analysis/offline_imulation4.png :align: center :width: 6in 所有焊缝离线仿真 暂停程序 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 暂停/恢复按钮。点击该按钮会立即暂停正在运行程序的机器人，再次按下该按钮后将恢复机器人继续运行暂停前的程序。 开始运行 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 开始运行按钮，点击该按钮，机器人会先运行AIRLab左侧“工件定位”模块下的所有指令，工件定位成功后机器人开始运行焊缝识别；焊缝识别成功后，根据程序配置中用户设置的参数，自动运行或者不运行程序。 停止运行 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 停止按钮，点击按钮会立即停止正在运行程序的机器人，该按钮与暂停/恢复按钮的区别在于，再次按下该按钮，机器人无法恢复运行，只能通过开始运行按钮重新开始。 主显示框 -------------------------- 主显示框分为场景显示和相机显示，其中场景主要显示机器人、工具、工件、扩展轴模型等，如图3-23。相机主要显示获得的点云图，如图3-24。 .. figure:: analysis/20.png :align: center :width: 6in AIRLab主显示框-场景显示 .. figure:: analysis/21.png :align: center :width: 6in AIRLab主显示框-相机显示 指令反馈区 -------------------------- 指令反馈区显示程序指令执行结果，如图3-25。 .. figure:: analysis/22.png :align: center :width: 5in AIRLab指令反馈区 操作区 -------------------------- 笛卡尔空间移动 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 该区域包括工具坐标系、工件坐标系、工具坐标系相对于参考坐标系以及长按点动触发、移动步长和转动步长设置四部分内容，如图3-26所示。 .. figure:: analysis/23.png :align: center :width: 2.5in AIRLab操作区-笛卡尔空间移动 - 工具坐标系部分：工具坐标系的下拉列表中共有15个编号tool0-tool14，选择对应的坐标系（坐标系名称可自定义）后，在下方X、Y、Z、Rx、Ry、Rz的文本框中会显示对应坐标值，改变上述6个文本框内的数值，场景显示框中虚拟机器人的工具坐标系会相应变化。点击“获取当前工具坐标系”按钮用于获取实体机器人当前的工具坐标系。 - 工件坐标系部分：工件坐标系的下拉列表同样有15个编号work0-work14，设置文本框X、Y、Z、Rx、Ry、Rz中值会改变AIRLab软件场景显示框中工件的位置。点击“设置工件坐标系”按钮，机器人会将三维场景中的工具坐标系下发至实际机器人并应用。 .. important:: 用户在设置工具/工件坐标系编号时，需与Web端当前机器人使用的工具坐标系编号和工件坐标系编号一致。 - 工具坐标系相对于参考坐标系部分，该部分显示的是工具坐标系相对于参考坐标系的值。 - 长按点动触发、移动步长和转动步长设置部分。如图3-27所示，如果当前导入的机器人模型是实体机器人，长按X+按钮，实体机器人会执行X+点动指令；如果当前导入的机器人模型不是实体机器人，长按X+按钮，仿真机器人会执行X+点动指令。 .. important:: 通过长按按钮控制机器人的JOG点动，若在机器人运行中松开按钮，机器人会立即停止运动；若一直按住按钮不松开，机器人会运行移动步长设置的值后停止运动。X-、Y+、Y-、Z+、Z-按钮的操作同理。如果是长按Rx+、Rx-、Ry+、Ry-、Rz+、Rz-按钮，其他方面不变，只是机器人将按照设置的转动步长值运动。 .. figure:: analysis/24.png :align: center :width: 3in AIRLab操作区-长按点动 关节空间空间移动 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 该区域包括关节J4-J6的12个关节坐标长按触发按钮，6个关节坐标变化文本框以及6个关节滑块三部分内容，如图3-28。 .. figure:: analysis/25.png :align: center :width: 3in AIRLab操作区-关节空间空间移动 - 长按J1的“+” 或“-”按钮，可以在手动模式和关节坐标系下通过长按“+”或“-”按钮控制实体机器人J1关节的运动。其他关节的“+” 或“-”按钮操作同理。 .. important:: 通过长按按钮控制机器人运行，若在机器人运行中松开按钮，机器人会立即停止运动；若一直按住按钮不松开，机器人会运行移动步长/转动步长的设置值后停止运动。 - 6个文本框会实时更新显示机器人6个关节的角度值。此外，编辑6个文本框中的数值也可以达到控制机器人关节运动的目的（编辑时需要注意不能超出机器人的关节角度软限位）。 - 关节滑槽的作用是用户可以通过滑动关节滑槽实现机器人各关节的运动，滑槽代表的关节角度通过文本框内的数值显示。 移动扩展轴设置 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 该部分包括“exaxis+”、“exaxis-”以及步长设置框，如图3-29。“exaxis+”、“exaxis-”的功能与工具坐标系下的点动X+、X-类似，通过上述两个按钮可以控制扩展轴的运动。长按按钮控制扩展轴运行，若在扩展轴运行中松开按钮，扩展轴会立即停止运动；若一直按住按钮不松开，扩展轴会运行步长设置框设置的值后停止运动。 .. figure:: analysis/26.png :align: center :width: 3in AIRLab操作区-移动扩展轴位置 如果导入的有扩展轴，还需要设置AIRLab右侧界面中的“扩展轴零点与实际零点的距离”。设置方法：将机器人移动到设置的扩展轴零点位置，然后将机器人尽可能得移动到扩展轴最外侧的位置，将移动的距离（绝对值）设置为“扩展轴零点与实际零点的距离”。 工程模块解析 -------------------------- 点击新建焊接工程，或者导入已有焊接工程，AIRLab界面会提示是否使用已配置焊接特征。如果是新建工程，“已配置焊接特征”显示的是AIRLab当前使用的焊接特征配置；如果是导入已有工程，“已配置焊接特征”显示的是工程中记录的焊接特征。 .. figure:: analysis/new.png :align: center :width: 6in 新建焊接工程-已配置特征 .. figure:: analysis/import.png :align: center :width: 6in 导入已有焊接工程-已配置特征 用户需要根据实际工件特征点击“确认使用”或者“重选特征”按钮，重选特征的详细使用方法见章节3.7.26“焊接特征参数设置”。 要对一个工件进行焊接，需要先进行导入，导入机器人、工具、工件等模型；如果当前没有工件模型则需要先进行无模型构建。之后对工件进行定位以及对焊缝进行编辑，都完成之后编辑自动拍照位姿并运行程序进行焊缝识别，生成焊接程序。本章将对工程模块的每一个模块进行详细介绍。 导入模块 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 点击工程模块区-导入模块，用户可以选择导入机器人、工具、工件、扩展轴或相机。 .. figure:: analysis/27.png :align: center :width: 6in 模块设置页面 - 导入机器人：选择机器人，界面显示机器人设置页面，切换机器人型号页面会显示所选机器人示意图及基本信息，如图所示。 .. figure:: analysis/28.png :align: center :width: 6in 机器人设置页面 所选机器人当前未适配AIRLab软件则会弹出提示界面，如图所示。 .. figure:: analysis/Robot_Imp_Tip.png :align: center :width: 3in 机器人未适配提示弹窗 以FR5为例，选择FR5型号的机器人及版本号（当前只支持V6.0版本）点击导入，三维场景中导入FR5机器人模型，终端显示导入机器人成功即为导入机器人模型成功。 .. figure:: analysis/29.png :align: center :width: 6in 导入机器人成功 考虑到更加灵活丰富的机器人部署场景，我们提供了自由安装功能，用户设置模块设置页面中的倾斜角和旋转角，三维场景中的机器人模型或展示对应的安装效果。修改后点击设置即可完成机器人安装方式设置。 .. figure:: analysis/30.png :align: center :width: 6in 设置机器人倾斜角和旋转角 .. important:: 机器人安装完成后，必须正确设置机器人的安装方式，否则会影响机器人的拖动功能以及碰撞检测功能使用。 机器人设置页面中点击“删除”按钮即可删除当前导入的机器人模型。 - 导入工具：选择工具，AIRLab界面显示工具设置页面。 .. figure:: analysis/31.png :align: center :width: 6in 工具设置页面 点击打开，在对应路径下选择要导入的工具模型，点击“Open”。 .. figure:: analysis/32.png :align: center :width: 5in 选择工具模型 三维场景中显示导入的工具模型，终端显示“导入工具成功”，则成功导入工具模型。 .. figure:: analysis/33.png :align: center :width: 6in 导入工具成功 导入工具之后可以对当前工具坐标系和工具外观位置进行设置； 点击工具设置页面工具坐标系下的“获取当前”按钮，可以获取工具当前的坐标系，指令反馈区显示“获取工具坐标系运行成功”即获取成功；获取成功后可以对工具坐标系进行修改后点击保存即可修改工具坐标系。 .. figure:: analysis/34.png :align: center :width: 6in 获取当前工具坐标系 如果需要修改工具外观位置，则修改工具设置页面外观位置下的坐标，之后点击“设置工具外观”按钮，则完成工具外观位置的设置。 .. figure:: analysis/35.png :align: center :width: 6in 设置工具外观位置 工具设置页面中点击“删除”按钮即可删除当前导入的工具模型。 - 导入工件：选择工件，AIRLab界面显示工件设置页面。 .. figure:: analysis/36.png :align: center :width: 6in 工件设置页面 点击“打开”按钮，在对应路径下选择要导入的工件模型，点击“Open”，三维场景中显示导入的工件模型、模型焊缝及其面结构信息，导入工件成功。 .. figure:: analysis/37.png :align: center :width: 6in 导入工件成功 设置工件坐标系：工件设置页面下设置工件坐标系之后，点击“保存工件坐标系”，即可设置工件坐标系。 删除工件：工件设置页面中点击“删除工件”按钮，即可删除当前三维场景中导入的工件。 - 导入扩展轴：选择扩展轴，AIRLab界面显示扩展轴设置页面。 .. figure:: analysis/38.png :align: center :width: 3.5in 扩展轴设置页面 AIRLab软件三维场景中显示导入的扩展轴模型，扩展轴即导入成功。 .. important:: 如果使用的机器人系统版本在3.8.2.11以上，请先在web端设置加速度平滑模式开启，如图所示，否则后续会出现扩展轴同步运动失败问题。 .. figure:: analysis/39.png :align: center :width: 6in 扩展轴导入成功 扩展轴导入成功后，需要对扩展轴外设进行通讯配置，目前分为两种通讯方式：控制器+PLC（UDP通讯）、控制器+伺服驱动器（485通讯）。两种方式的配置的使用方法和介绍见章节3.6.28。 删除扩展轴：扩展轴设置页面中点击“删除扩展轴”，即可删除当前三维场景中导入的扩展轴。 - 导入相机：选择相机，AIRLab界面显示相机设置页面。相机设置页面分为三部分：设备信息、参数配置及设备调试。 .. figure:: analysis/40.png :align: center :width: 2.5in 相机设备信息页面 设备信息：进入相机设置——设备信息，页面显示使用相机的相机名称、IP、连接状态以及相机型号。正常使用情况下，连接状态显示“已连接”，如果连接状态显示“未连接”，请点击“连接”按钮进行重新连接。 相机连接成功后，如果需要查看相机当前的参数配置，点击“参数配置”，打开参数配置页面，默认情况下，只显示拍摄模式与曝光时间两项常规参数，页面显示的参数值即相机当前使用的参数。 - 拍摄模式：分为结构光和线扫两种模式，如果工件反光严重，推荐使用线扫。 - 曝光时间：画面过暗时，需增加曝光时间；画面过亮时，需减少曝光时间。 针对特殊场景，例如高反工件，参数配置页面提供了高级参数设置进行调节。点击“打开高级参数”按钮，展开高级参数列表，如图所示。各参数可调节的范围在参数名称后面显示，请按照提示进行设置。 参数设置完成后，点击下方“设置参数”按钮即完成高级参数的设置。如果需要恢复默认参数，点击“恢复默认参数”按钮。以下是各个参数的含义： - 高反光抑制——曝光增益：工件反光越强，增益数值应设得越低。 - 高反光抑制——亮度阈值：控制参与计算的有效图像区域。数值越大，有效点越少，计算速度越快；数值越小，有效点越多，细节越丰富。（仅线扫模式使用） - 噪声过滤——杂点过滤阈值：用于过滤最小面积的孤立噪声点区域。数值越大，去噪越强，数据越干净；数值越小，细节越丰富，但噪声也相应增加。（仅线扫模式使用） - 噪声过滤——过滤参数：控制边缘噪声过滤的执行次数。数值越大，噪声越少，但数据越稀疏；数值越小，保留的细节越多。（仅线扫模式使用） - 表面质量——平滑系数：去除边缘假数据。系数越大，去除的假数据越多，但边缘缺失也会越严重。推荐使用默认值，请谨慎修改。（仅线扫模式使用） - 表面质量——连通性阈值：用于判断相邻点是否属于同一连续区域。数值越大，越容易形成连续区域；数值越小，连通判断越严格，越容易出现断裂。（仅线扫模式使用） - 边缘质量——边缘过滤阈值：用于过滤深度图片区域（边缘或异常点）。数值越大，边缘剔除越强，保留细节越少；数值越小，边缘剔除越弱，保留细节越多。（仅线扫模式使用） 调参建议： - 点云噪声较多：增大杂点过滤阈值，增大边缘参数，减小连通性阈值，减小边缘过滤阈值。 - 数据较少：增大连通性阈值，减小杂点过滤阈值，减小亮度阈值。 - 边缘缺失或断裂：增大边缘过滤阈值，减小过滤参数。 .. figure:: analysis/camera_info.png :align: center :width: 3in 相机参数配置页面 如果需要使用“相机标定”和“分割地面”功能，点击“设备调试”，进入设备调试页面。各按钮功能说明如下： - 手眼标定：对相机进行眼在手上或眼在手外标定，计算手眼标定矩阵；详细操作见2.5章节点云相机手眼标定； - 拍摄地面：控制相机对准工件所在平面，点击按钮完成地面拍摄； - 地面效果验证：对所拍摄计算的地面进行可视化验证，详细操作见2.6章节地面获取与验证； .. figure:: analysis/43.png :align: center :width: 3in 相机设备调试 SLAM建图 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 首先点击工程模块的SLAM建图模块，对整个过程采用的方式和拍照进行设置。点击“+”图标按钮，出现弹窗“SLAM建图拍照设置”，下面对整个SLAM建图过程进行主要步骤介绍。 步骤1：进入弹窗后点击“SLAM建图扫描”标题，目前提供两种传感器选择：“相机”和“雷达”，目前雷达方式还未完成，请先选择“相机”。扫描方式有两种，分别为“摆动扫描”和“固定扫描”，请选择“摆动扫描”。最后输入建图工件模型名称，名称中请不要包含中文字符。如下图所示。 摆动扫描：相机投射激光按照远点位置转动120度。 固定扫描：相机运动到中心位置，保持不动，移动相机可实时获取数据。 .. figure:: analysis/slam1.png :align: center :width: 6in SLAM建图扫描 步骤2：开始SLAM建图。点击标题“SLAM建图扫描”，可以直接拖动机器人到第一个点位，然后点击“首张扫描”按钮。 首张拍摄后，继续移动机器人到下一个点位，点击“扫描”按钮，扫描完成前该按钮会被隐藏，本次扫描结束后会自动出现。重复“移动机器人+扫描”操作，直到完成工件的SLAM建图扫描。扫描全部结束后，点击“重新SLAM建图”按钮，获取的模型结果会显示在AIRLab主界面中的三维场景中。 .. figure:: analysis/slam2.png :align: center :width: 6in SLAM建图补充拍照 步骤3：补充拍摄。如果获取的SLAM建图结果有不完整的地方，需要进行补拍和重新构建。点击标题“SLAM建图补充拍照”中的按钮“补充扫描初始化”，不需要再点击“首张拍摄”按钮。移动机器人到模型不完整的地方，点击“扫描”按钮，全部扫描完成后点击“重新SLAM建图”按钮，即可获取重新构建的模型。 步骤４：SLAM参数化建模，对模型进行补全。点击“焊接(W)”——“碰撞模型参数化补全”，详细操作步骤请按照本手册章节3.7.30中的内容。 .. figure:: analysis/slam3.png :align: center :width: 6in 参数化补全 步骤５：SLAM建图结果精度验证，验证SLAM建图结果的精度是否达标，如图所示。在SLAM建图结果获取成功后，点击“开始验证”，移动机器人到工件的一个对角位置，点击“验证拍照”按钮对工件上的一个三面结构进行拍照；拍照成功后，再移动机器人到斜对角的位置，点击“验证拍照”按钮对工件斜对角上的一个三面结构进行拍照。 拍照成功后，点击“获取验证结果”，结果会以弹窗的形式给出，如果验证通过，即可进行后续操作；如果验证不通过，需要排查精度不通过原因，重新建图。 .. figure:: analysis/slam4.png :align: center :width: 6in SLAM建图结果精度验证 步骤６：计算规则配置参数设置。打开“焊接(W)”—“位姿计算策略设置”弹窗，设置“碰撞检测和避障规划规则配置”、焊枪位姿计算规则配置中的参数以及拍照位姿计算规则配置中的相机参数。如下图所示，详细介绍请阅读本手册章节“位姿计算策略设置”中的详细内容。 .. figure:: analysis/slam5.png :align: center :width: 6in 位姿计算策略设置 如果导入的有扩展轴，还需要设置AIRLab右侧界面中的“扩展轴零点与实际零点的距离”。设置方法：将机器人移动到设置的扩展轴零点位置，然后将机器人尽可能得移动到扩展轴最外侧的位置，将移动的距离（绝对值）设置为“扩展轴零点与实际零点的距离”。 步骤7：焊缝选择。进入“焊缝编辑”模块，点击“+”图标按钮，打开弹窗“焊缝选择”，如图所示。选择焊缝编号，开启筛选，设置完筛选参数后，点击“确认”按钮，完成该焊缝的添加。请务必按照实际焊接顺序进行焊缝编号添加，避免出现不必要的筛选失败和碰撞情况。 .. important:: 如果点击“确认”按钮后，出现焊缝添加失败的信息提示，说明对该焊缝算法没有符合要求的推荐位姿，需要您在焊缝列表中选中该焊缝，打开“焊缝编辑”弹窗，手动示教该焊缝的起点、终点和安全点的焊接位姿。焊缝编辑弹窗的介绍请查看本手册3.6.11中的内容。 是否进行筛选：开启筛选后，AIRLab会对算法推荐的焊接位姿进行进一步的合理筛选，给出一个最合适的结果；不开启筛选，AIRLab则不会对算法推荐的结果进行筛选，只会给出算法推荐的第一个焊接位姿。建议开启筛选功能。 分段类型：仅限圆弧焊缝设置，分为不分段、前半段、后半段三种类型。 参考计算的焊缝编号：包含参考当前位置，已添加的焊缝。参考当前位置指会参考机器人当前的关节进行焊接位姿筛选；参考已添加的焊缝指AIRLab会参考指定焊缝的安全点进行当前焊缝的焊接位姿筛选。 是否进行可达性筛选：指对机器人从焊缝起点到终点Move L运动的可达性筛选，建议开启。 是否进行关节姿态筛选：为了避免机器人焊接位姿发生较大变化，在工件内移动时发生碰撞或者不可达情况，建议开启该筛选功能。方法：将机器人移动到第一条焊缝的起点附近位置，将机器人关节调整到焊接姿态，查看AIRLab右侧界面中的此时机器人J3和J5的关节值，根据该数值确定图中“J3关节角度”、“J5关节角度”的选择。 .. important:: 第一条焊缝关节筛选参数确定后，剩余焊缝需要跟第一条设置的参数保持一致。 是否进行碰撞检测筛选：为了避免给出的推荐焊接位姿实际与工件或者机器人本身发生碰撞，建议开启此筛选。 如果使用了扩展轴，需要设置起点、终点、安全点/中间点的扩展轴位置。 起点扩展轴位置：当机器人到达该焊缝起点时，机器人在扩展轴上的位置。 终点扩展轴位置：当机器人到达该焊缝终点时，机器人在扩展轴上的位置。 安全点扩展轴位置：当机器人到达该焊缝安全点时，机器人在扩展轴上的位置。 .. figure:: analysis/slam7.png :align: center :width: 6in 焊缝推荐位姿筛选配置和焊缝添加 步骤8：完成焊缝添加后，进入“精定位”模块，点击标题“精定位”，出现下图中的菜单，选中并点击“设置自动拍照位姿筛策略”，出现弹窗“拍摄位姿筛选设置”，如下图所示，参数设置完成后，点击“确认”按钮。 是否进行筛选：开启筛选后，AIRLab会对算法推荐的精定位拍摄位姿进行进一步的合理筛选，建议开启。 是否进行关节姿态筛选：与焊缝选择弹窗中的“是否进行关节姿态筛选”目标一致，是为了避免机器人在精定位拍摄过程中位姿发生较大变化，出现碰撞或者不可达情况。方法：将机器人移动到第一条焊缝的附近位置，将机器人关节调整到拍摄姿态，查看AIRLab右侧界面中的此时机器人J3和J5的关节值，根据该数值确定图中“J3关节角度”、“J5关节角度”的选择。 是否进行碰撞检测筛选：为了避免给出的推荐拍照位姿实际与工件或者机器人本身发生碰撞，建议开启此筛选。 是否进行路径规划筛选：开启此筛选后，AIRLab会参考前一个拍照点位筛选当前拍照点，保证两个点位之间存在无碰撞路径，建议开启。 .. figure:: analysis/slam8.png :align: center :width: 6in 精定位菜单 .. figure:: analysis/slam9.png :align: center :width: 6in SLAM拍照位姿筛选条件设置 步骤9：获取自动拍照位姿。点击标题“精定位”，在出现的菜单中，选中并点击“获取自动拍照位姿”，AIRLab会计算并给出符合筛选条件的精定位拍照点位。筛选成功的拍照点位会自动添加在精定位列表中，筛选失败的点位会在界面上给出失败原因和焊缝编号（解决方法在步骤10说明），如下图所示。 .. figure:: analysis/slam10.png :align: center :width: 6in 获取自动拍照位姿 步骤10：自动拍照位姿获取结束后，需要点击“+”图标按钮，出现精定位弹窗，如下图所示。如果需要设置精定位参数节点，请输入参数后点击“确认”按钮。如果需要对添加的拍摄点位进行是否碰撞检测，请将“是否开启碰撞检测”参数设置为“是”，建议开启。 在上一步筛选失败的拍照点位，请在这里手动示教，点击“新增拍摄点”，AIRLab会将机器人当前点位记录并添加在精定位列表的最后一位，请根据筛选失败的焊缝编号，选中该新增点位后点击“↑”图标按钮移动到正确位置。 .. important:: 请在精定位点位列表最后手动添加若干过渡点，保证机器人能从最后一条焊缝的拍摄终点安全回到第一条焊缝的拍摄起点。 .. figure:: analysis/slam11.png :align: center :width: 6in 精定位弹窗 步骤11：对精定位点位进行无障碍轨迹规划。点击标题“精定位”，在出现的菜单中，选中并点击“避障规划”，等待AIRLab无障碍轨迹规划结果。如果规划成功，打开菜单点击“生成轨迹”显示规划成功的轨迹；如果规划失败，AIRLab会显示规划失败的点位名称，可以修改该点位或者增加过渡点。 修改点位方法：进入点位信息模块，找到并选中规划失败的点位，打开点位信息修改弹窗，修改后保存即可。 增加过渡点方法：请选中该点，在出现的小菜单中点击“在当前点前方添加过渡点”，出现弹窗“添加路径点”，如下图所示。 .. figure:: analysis/slam12.png :align: center :width: 6in 无障碍轨迹规划中存在规划失败点位 步骤12：运行精定位程序。点击标题“精定位”，在出现的菜单中，选中并点击“运行程序”。 步骤13：精定位程序运行成功后，进入“程序”模块，点击标题“程序”，如下图所示，如果需要进行无障碍轨迹规划，可以先点击菜单中的“避障规划”，规划成功后点击“生成轨迹”先检查轨迹是否正常，无误后请点击“运行程序”开始焊接。 .. important:: 程序生成后，禁止修改程序节点，非必要也请不要修改焊缝编辑的列表信息。如果修改了焊缝列表中的焊缝顺序或者新增/删除焊缝，请重新回到步骤8。 .. figure:: analysis/slam13.png :align: center :width: 6in 运行程序 无模型构建模块 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 如果要焊接的工件没有模型文件，则需要先对工件进行无模型构建，否则直接导入工件模型进行3.5.4焊缝编辑操作即可。 1. 首先创建无模型构建程序 点击工程模块-模型构建； .. figure:: analysis/44.png :align: center :width: 6in 工程模块-模型构建 点击加号，界面显示无模型构建弹窗如图所示。如果在焊接特征参数配置模块选择的是非样条特征，无模型构建弹窗如下图第一张所示；如果选择的是样条特征，无模型构建弹窗如下图第二张所示。 .. figure:: analysis/45.png :align: center :width: 3in 无模型构建弹窗——非样条特征工件 .. figure:: analysis/modelLess_popup.png :align: center :width: 3in 无模型构建弹窗——样条特征工件 可以选择新增无模型构建参数节点、新增拍照节点、新增移动节点或新增模型构建节点；样条与非样条在节点添加和含义方面完全一致，没有区别。下面以非样条特征为例介绍各类节点含义和添加方式。 添加移动节点：选择要移动到的目标点位，点击确定；则模型构建下新增节点Move(target)；或点击新增当前位置，会新增当前位置点位并在模型构建下新增节点Move(target)； .. figure:: analysis/46.png :align: center :width: 6in 添加移动节点 无模型拍照点位的示教原则是相机能够清晰完整的拍摄到无模型工件的各个位置，特别是需要焊接的焊缝位置。 .. figure:: analysis/47.png :align: center :width: 5in 不同角度下工件的拍照点位 添加拍照节点：选择节点，点击新增拍照节点下的确定按钮，会在选择的节点下新增拍照节点。 .. figure:: analysis/48.png :align: center :width: 6in 添加拍照节点 添加模型构建节点：添加多组“移动+拍照”节点后添加模型构建节点；模型构建方法包括直线＋圆弧和样条曲线两种方法，选择样条曲线则需要设置采样间隔；模型构建方法选择完成后，编辑无模型工件名称。点击“确定”按钮，无模型模块下出现“模型构建”节点。即添加无模型构建节点成功。 .. figure:: analysis/49.png :align: center :width: 6in 添加模型构建节点 .. important:: 如果工件为对称性工件，在添加模型构建节点时需开启完整性判断；如图所示。同时在构建模型时需要将整个工件都拍摄完整。 .. figure:: analysis/Integrity_Test.png :align: center :width: 2.5in 开启完整性判断 节点添加完成后，可以对添加的节点进行上下移动及删除调整；完成无模型构建程序的创建如图所示。 .. figure:: analysis/50.png :align: center :width: 2.5in 无模型构建程序 如果在运行程序前需要设置模型构建参数，可以添加无模型构建参数节点：点击“获取当前”按钮可读取当前无模型参数值。修改参数后，点击“确认”将在模型构建流程中新增无模型参数节点，默认插入在首个节点之前。运行无模型程序时，程序将优先下发该参数配置指令。 .. figure:: analysis/add_noModel_para.png :align: center :width: 6in 添加模型构建参数节点 2. 运行无模型构建程序 无模型构建程序构建完成之后，鼠标单击“模型构建”模块，点击“生成轨迹”查看无模型构建程序的仿真轨迹，确认无模型构建程序轨迹正确后，点击运行程序开始运行无模型构建程序。 .. figure:: analysis/51.png :align: center :width: 2.5in 点击无模型构建模块 对于对称并开启了完整性判断的工件，无模型构建程序运行完成后软件会判断构建的模型完整性，如果判断出构建的模型不完整，软件则会提示完整性判断失败，如图所示；用户则需对工件进行补拍，直至模型构建完整。 .. figure:: analysis/Integrity_Fail.png :align: center :width: 6in 完整性判断失败 同时会在界面上显示目前的完整性判断点云，如下图所示。其中，蓝色与黄色是点云对称的两部分；红色是非对称部分，没有找到与之对应的点；需要去补拍红色对称位置的点或通过小窗中拼接后的点云判断补拍位置。 .. figure:: analysis/complete_cloud.png :align: center :width: 5in 完整性判断点云 对称工件模型构建完整后，软件则会提示完整性判断成功，如图所示。用户则可以进行下一步操作。 .. figure:: analysis/Integrity_Pass.png :align: center :width: 6in 完整性判断成功 无模型构建程序运行完成后，AIRLab三维场景中将显示生成的工作模型、焊缝及其面结构信息（红色球体代表三面结构，蓝色球体代表二面结构）。确认模型、焊缝及面结构信息是否准确。若模型正确，则表示无模型构建成功。已构建成功的模型后续可直接导入使用，无需重新进行无模型工作建模。 .. figure:: analysis/52.png :align: center :width: 6in 无模型工件构建成功 对于模型构建不完整的可以对不完整的部分进行补拍，补拍后点击“获取模型数据”重新获取补拍后的模型，直至正确创建无模型工件模型； 当模型构建参数设置不合理导致焊缝获取失败时，可先编辑调整参数并下发无模型建模指令，再获取二次识别数据；随后点击“获取模型数据”，即可重新加载参数更新后的模型数据。 .. figure:: analysis/Model_Function.png :align: center :width: 4in 模型构建参数节点功能 3. 模型构建功能选项 点击无模型构建模块，用户可以选择获取建模数据等选项，具体每个选项的功能如下介绍。 - 补充拍摄：在运行无模型程序生成工件模型后，工件模型如果有不完整的地方需要补拍时，将机器人移动到要补拍的位置，点击“补充拍摄”。之后点击“获取建模数据”则会重新导入补拍后的工件模型。 - 获取建模数据：点击“获取建模数据”，清除建模数据之后点击获取建模数据可以重新获取无模型工件模型。 - 清除建模数据：点击“清除建模数据”，清除三维场景中的无模型工件模型。 - 运行程序：点击“运行程序”，运行当前无模型构建模块的程序。 - 停止程序：点击“停止程序”，机器人会立即停止运行。 - 生成轨迹：点击“生成轨迹”按钮，AIRLab三维场景中生成程序的仿真轨迹。 - 显示工具：点击“显示工具”，AIRLab三维场景中显示出虚拟工具模型。 - 清除工具：点击“清除工具”，AIRLab三维场景中显示的虚拟工具模型被清除。 焊缝编辑 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 导入工件或无模型构建工件成功后，三维场景中会显示工件模型、焊缝数据及面结构信息。 .. figure:: analysis/53.png :align: center :width: 6in 三维场景中工件模型及焊缝数据 点击焊缝编辑下的加号弹出焊缝选择弹窗，选择焊缝序号，焊缝类型中自动显示当前所选焊缝的焊缝类型，包括直线焊缝、圆弧焊缝、样条曲线焊缝及柱塞焊缝。点击“确定”按钮添加焊缝，直到所有焊缝添加完成。 .. figure:: analysis/54.png :align: center :width: 6in 非样条特征工件的焊缝选择弹窗 如果是样条特征工件的焊接，在焊接特征参数配置模块中需要先选择样条特征。在焊缝添加时，焊缝选择弹窗如下图所示。页面中“所选焊缝点位个数”不可更改，是模型构建的结果。 .. figure:: analysis/seamedit1.png :align: center :width: 6in 样条特征工件的焊缝选择弹窗 如果需要分段，将图中的“是否分段”选择“是”，页面如下图所示。 .. figure:: analysis/seamedit2.png :align: center :width: 6in 样条曲线焊缝——分段 先设置起点和终点，注意要在整条焊缝点数范围内，比如图中所选焊缝总共36个点，起点和终点的点位个数范围为[1,36]。设置完成后点击页面中的“＋”图标按钮，即可完成该分段焊缝的添加，如下图所示。 .. figure:: analysis/seamedit3.png :align: center :width: 6in 添加分段焊缝 如果还需要对当前焊缝添加其他分段，重新设置起点和终点，其他操作相同，如下图所示。注意：分段需要完整，段与段之间的起点和终点需要重合。 .. figure:: analysis/seamedit4.png :align: center :width: 6in 继续添加分段焊缝 焊缝分段完成后，点击图中的“确认”按钮，添加的分段焊缝会被显示在焊缝列表中，如下图所示。 .. figure:: analysis/seamedit5.png :align: center :width: 6in 分段焊缝添加完成 点击焊缝列表选择焊缝，点击编辑图标，软件中弹出焊缝编辑弹窗如下图所示。 .. figure:: analysis/55.png :align: center :width: 6in 对焊缝进行编辑——非样条焊缝 .. figure:: analysis/seamedit6.png :align: center :width: 6in 焊缝编辑——样条焊缝 焊缝编辑每个编辑项的含义见3.6.11焊缝编辑弹窗介绍；将所有的焊缝编辑完成后再进行工件定位或精定位操作。 .. important:: 对于柱塞工件的编辑只需要绑定柱塞工件工艺即可； 对柱塞工件焊缝编辑完成后，点击“焊缝编辑”模块，点击“生成焊接程序”按钮，在“程序”节点下生成柱塞焊接程序。之后可以对生成的焊接节点生成轨迹或运行程序等操作，具体见3.4.6。 工件定位 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 在对所有要焊接的焊缝编辑完成后，需要进行工件定位。 首先需要创建工件定位程序； 点击工程模块-工件定位，点击工件定位下的加号，AIRLab界面会显示工件定位页面如图所示。 .. figure:: analysis/regisiter_addnode1.png :align: center :width: 3.5in 工件定位添加节点弹窗 工件定位模块程序包含4种节点：工件定位参数节点、拍照节点、移动节点、粗定位节点；其中工件定位参数节点、拍照节点和移动节点功能和无模型构建模块工件定位参数节点、拍照节点和移动节点添加方式相同，具体介绍见3.5.3无模型构建部分。 .. important:: 对于对称性工件，只需要拍摄界面红色切割部分工件点云即可，如下图所示。 .. figure:: analysis/wp_pcl_display.png :align: center :width: 6in 工件定位拍摄点云显示及对称工件提示 添加粗定位节点：添加多组“移动+拍照”节点后添加粗定位节点，选择工件定位算法；粗定位算法包括有模型、圆柱定位、深度模型、深度模型2、柱塞识别；各个算法的适用场景如下。 - 有模型：用于进行无模型构建或导入工件后对工件进行粗定位。 - 圆柱定位：暂未开放 - 深度模型：用于自动循环运行模板程序中，对工件进行识别。 - 深度模型2：与“有模型”选择适用场景相同，用于进行无模型构建或导入工件后对工件进行粗定位。 - 柱塞识别：用于对柱塞工件进行识别及定位。 选择工件定位算法后点击确定，工件定位程序下生成“粗定位”节点。 .. figure:: analysis/regisiter_addnode2.png :align: center :width: 6in 添加粗定位节点 节点添加完成后，可对各节点顺序进行调整，随后即可完成工件定位程序的创建。该程序的功能是：机器人将依次移动到多个拍照点位进行拍照，直至完整覆盖工件，最后软件将对工件进行粗定位。创建的工件定位程序如下图所示。 .. figure:: analysis/58.png :align: center :width: 2.5in 工件定位程序 .. important:: 与无模型构建类似，如果需要对工件定位参数进行修改，可以添加工件定位参数节点，该节点默认插入在首个节点之前。运行工件定位程序时，程序将优先下发该参数配置指令。 创建完工件定位之后鼠标单击“工件定位”模块，出现的“运行程序”等选项功能和无模型构建模块“运行程序”等选项功能相同，具体介绍见无模型构建部分。 如果工件定位程序运行过程中没有出现报错，当程序运行结束后，界面出现该工件的彩色点云。点云颜色含义如下：1.显示为绿色：工件定位角度误差<5°；2.显示为黄色：5°≤工件定位角度误差≤10°；3.显示为红色：工件定位角度误差>10°。 .. important:: 颜色仅代表角度误差结果可视化，不影响实际配准结果，配准结果只与实际计算的配准精度、重叠率有关。 .. figure:: analysis/point_clound_green.png :align: center :width: 2.5in 工件定位成功结果——绿色工件点云 .. figure:: analysis/point_clound_color.png :align: center :width: 2.5in 工件定位成功结果——彩色工件点云 如果工件定位失败，则界面会显示配准错误的可视化结果，其中蓝色为工件定位点云，白色为工件模型点云，同时出现相应弹窗提示。具体的工件定位错误类型分为以下3种： 1) 点云配准覆盖率低但精度达标，存在错位问题。即“点云配准失败，局部配准精度达标，但整体重叠区域不足，点云存在错位风险。请对比模型点云，调整拍摄角度，重新工件定位。”如下图所示。 2) 点云配准覆盖率高但精度较低，存在局部粗糙问题。即“点云配准失败，整体重叠区域达标，但局部配准精度不足。请对比模型点云，查看特征区域是否多拍或漏拍，重新工件定位。”如下图所示。 3) 点云配准覆盖率与精度都较低。即“点云配准失败，配准精度与重叠区域都不达标。请对比模型点云，调整拍摄角度，重新工件定位。”如下图所示。 .. figure:: analysis/error-1.png :align: center :width: 6in 工件定位错误——类型1 .. figure:: analysis/error-2.png :align: center :width: 6in 工件定位错误——类型2 .. figure:: analysis/error-3.png :align: center :width: 6in 工件定位错误——类型3 当工件定位失败，出现上述问题时，请按照错误信息提示进行重新定位。如果上述问题一直无法解决或者出现其他问题，请联系售后人员，保留当前数据。 .. figure:: analysis/59.png :align: center :width: 2.5in 点击工件定位程序 - 重新定位：下发工件定位参数后点击“重新定位”获取修改参数后的工件定位数据。 - 生成工件定位程序：根据无模型拍照的点位自动生成工件定位程序。 - 清除切割点云：清除三维场景中对称工件的切割点云。 .. figure:: analysis/clear_cut_pcd.png :align: center :width: 6in 清除切割点云 - 显示切割点云：在三维场景中显示对称工件的切割点云。 .. figure:: analysis/display_cut_pcd.png :align: center :width: 6in 显示切割点云 点击“生成轨迹”查看工件定位程序的仿真轨迹，确认工件定位程序轨迹正确后，点击运行程序开始运行工件定位程序对工件进行工件粗定位。工件定位程序成功运行完成后工件移动到实际和机器人之间的相对位置，如图所示为工件定位后的工件位置。 .. figure:: analysis/60.png :align: center :width: 6in 工件定位程序运行成功 - 柱塞工件焊接说明 步骤1：添加柱塞工艺，设置填充工艺、加固工艺、起弧工艺及收弧工艺 .. figure:: analysis/93.png :align: center :width: 3in 添加柱塞工艺 步骤2：编辑工件定位程序及运行。 打开AIRLab焊接软件系统，导入工程；编辑工件定位程序，添加移动、拍照及柱塞识别节点；柱塞工件定位程序如图所示： .. figure:: analysis/pluger2.png :align: center :width: 3in 创建工件定位程序 运行工件定位程序；对柱塞工件进行定位以及柱塞焊缝进行识别，三维场景中显示柱塞的工件模型及柱塞焊缝信息，如图所示； .. figure:: analysis/pluger1.png :align: center :width: 3in 柱塞工件的工件定位结果 步骤3：添加需要焊接的柱塞焊缝并对所选柱塞焊缝绑定柱塞工艺。 步骤4：添加完所有需要焊接的柱塞后点击焊缝编辑-运行程序，程序节点下生成柱塞焊接程序。 步骤5：点击程序-生成轨迹三维场景中生成焊接轨迹。 .. figure:: analysis/pluger3.png :align: center :width: 6in 柱塞工件的焊接仿真轨迹 步骤6：确认轨迹正确后进行仿真后进行模拟焊接测试。 精定位 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 焊缝编辑或者工件定位完成后，需要对工件焊缝进行精定位获取焊缝数据。进入“精定位”模块，打开精定位的功能菜单，如下图所示。 .. figure:: analysis/fine_position_menu.png :align: center :width: 6in 精定位菜单 Step1：先点击“设置自动拍照位姿筛选策略”，进入“拍摄位姿筛选设置”页面，如下图所示，参数含义介绍如下： .. figure:: analysis/fine_position_auto_pos.png :align: center :width: 6in 拍摄位姿筛选 - 是否进行筛选：开启筛选后，AIRLab会对算法推荐的精定位拍摄位姿进行进一步的合理筛选，建议开启。 - 是否进行关节姿态筛选：与焊缝选择弹窗中的“是否进行关节姿态筛选”目标一致，是为了避免机器人在精定位拍摄过程中位姿发生较大变化，出现碰撞或者不可达情况。方法：将机器人移动到第一条焊缝的附近位置，将机器人关节调整到拍摄姿态，查看AIRLab右侧界面中的此时机器人J3和J5的关节值，根据该数值确定图中“J3关节角度”、“J5关节角度”的选择。 - 是否进行碰撞检测筛选：为了避免给出的推荐拍照位姿实际与工件或者机器人本身发生碰撞，建议开启此筛选。 - 是否进行路径规划筛选：开启此筛选后，AIRLab会参考前一个拍照点位筛选当前拍照点，保证两个点位之间存在无碰撞路径，建议开启。 Step2：筛选参数设置完成后，点击“获取自动拍照位姿”按钮，AIRLab会计算并给出符合筛选条件的精定位拍照点位。筛选成功的拍照点位会自动添加在精定位列表中，筛选失败的点位会在界面上给出失败原因和焊缝编号（解决方法在步骤3说明），如下图所示。 .. figure:: analysis/61.png :align: center :width: 2.5in 自动拍照位姿 因推荐的拍照位姿较多，为了提高效率，用户可以自己减少部分拍照点位自己重新示教拍照点位，拍照点位示教的原则是要将所有焊缝的起点和终点拍摄完整。若需要改动点位，则打开点位信息页面，完成修改后点击“保存修改点位”即可。 .. figure:: analysis/Photo_Pose_Adjust.png :align: center :width: 6in 拍照位姿点位修改 Step3：自动拍照位姿获取结束后，需要点击“+”图标按钮，出现精定位弹窗，如下图所示。如果需要设置精定位参数节点，请输入参数后点击“确定”按钮。 在上一步筛选失败的拍照点位，请在这里手动示教，点击“新增拍摄点”，AIRLab会将机器人当前点位记录并添加在精定位列表的最后一位，请根据筛选失败的焊缝编号，选中该新增点位后点击“↑”图标按钮移动到正确位置。 .. important:: 请在精定位点位列表最后手动添加若干过渡点，保证机器人能从最后一条焊缝的拍摄终点安全回到第一条焊缝的拍摄起点。 .. figure:: analysis/Pre_Position_Dialog.png :align: center :width: 3.5in 精定位弹窗 .. figure:: analysis/add_finePara_node.png :align: center :width: 3in 添加精定位参数节点 Step4：对精定位点位进行无障碍轨迹规划。如果在“位姿计算策略设置”弹窗中开启了精定位避障规划，点击标题“精定位”，在出现的菜单中，选中并点击“避障规划”，等待AIRLab无障碍轨迹规划结果。如果规划成功，打开菜单点击“生成轨迹”显示规划成功的轨迹；如果规划失败，AIRLab会显示规划失败的点位名称，可以修改该点位或者增加过渡点。 修改点位方法：进入点位信息模块，找到并选中规划失败的点位，打开点位信息修改弹窗，修改后保存即可。 增加过渡点方法：请选中该点，在出现的小菜单中点击“在当前点前方添加过渡点”，出现弹窗“添加路径点”，如下图所示。 Step5：运行精定位程序。点击标题“精定位”，在出现的菜单中，选中并点击“运行程序”。 完成精定位程序后之后，如果在“位姿计算策略设置”弹窗中开启了精定位避障规划，请先点击精定位功能菜单中的“避障规划”，如果避障规划成功，点击已经开启了点击菜单栏中的“运行程序” .. figure:: analysis/fine_locate_operate_ui.png :align: center :width: 3.5in 点击自动拍照位姿模块 以下是对各个选项功能介绍： - 获自动拍照位姿：点击即可获取焊缝列表中已添加的所有焊缝的精定位推荐拍摄点位。 - 参考无模型构建生成拍照位姿：会自动获取进行无模型构建时示教的拍照点位作为精定位的拍照点位。 - 设置自动拍照位姿筛选策略：点击后打开“拍摄位姿筛选设置”页面，会对拍照位姿筛选进行设置。 - 获取焊缝识别数据：根据精定位识别的结果和已经编辑的焊缝及焊缝属性生成焊接程序。 - 避障规划：点击“无障碍轨迹规划”规划碰撞检测后的焊接程序。 - 生成无障碍轨迹：点击“生成无障碍轨迹”，三维场景中会生成经过碰撞检测后的机器人运动轨迹。 - 运行无障碍程序：点击“运行无障碍程序”，机器人会根据经过碰撞检测后的机器人运动轨迹进行运动。 - 运行程序：点击“运行程序”，机器人会运行精定位程序，对焊缝进行精定位，程序运行成功后，会在“程序”模块中生成最终的焊接程序。 - 停止运行：点击“停止运行”，机器人会立即停止精定位程序的运行。 用户选择确认轨迹之后选择运行程序或者运行无障碍程序，进行焊缝识别。自动拍照位姿程序运行完成之后，程序模块下会生成最终的焊接节点。 程序 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 运行完精定位程序后，程序模块下自动生成最终的焊接程序。 .. figure:: analysis/63.png :align: center :width: 6in 生成焊接程序 点击“程序”模块，用户可以选择“运行程序”、“停止程序”、”生成轨迹“等选项。这些选项功能和上述无模型构建“运行程序”等选项相同。 .. figure:: analysis/64.png :align: center :width: 6in 点击程序模块 点击“生成轨迹”，AIRLab三维场景中生成焊接轨迹，用户可以选择对轨迹进行仿真运行。 .. figure:: analysis/65.png :align: center :width: 6in 程序生成仿真轨迹 点击“生成工具”，三维场景中会显示关键节点的工具位姿，如下图所示。 .. figure:: analysis/66.png :align: center :width: 4in 生成工具 仿真和工具位姿正确后点击“运行程序”，开始进行实际焊接。 可以对生成的程序进行调整，点击生成的节点，可以对其进行删除、上方添加节点、下方添加节点、编辑节点、上移或下移操作。点击程序模块右侧的加号，AIRLab软件界面会出现程序页面，可以自定义节点内容，点击“确定”之后，程序节点下生成该节点内容。 点位信息 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 点位信息模块：点击点位列表中的点位，可以对点位进行删除或编辑。选中要编辑的点位，点击编辑图标，AIRLab软件界面显示点位信息修改页面，用户可以选择移动至目标点、同步当前位置或保存修改点位。 .. figure:: analysis/67.png :align: center :width: 3in 点位信息修改 1) 移动至目标点：用户点击“移动至目标点”按钮，机器人末端则会移动到当前编辑的点位。 2) 同步当前位置：用户点击“同步当前位置”按钮，当前选中的点位target0的点位位姿则会修改为机器人当前实际示教的位姿。 3) 修改保存点位：用户对点位信息进行修改，之后点击“修改保存点位”按钮，即可修改当前点位的坐标。 参考坐标系 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 参考坐标系：点击菜单栏新增参考坐标系图标，新增参考坐标系，选择要编辑的参考坐标系，点击编辑图标；用户可以选择参考坐标系的参考基准为工件坐标系或基坐标系；鼠标单击参考坐标系，用户可以现在删除坐标系或编辑坐标系。点击删除图标则删除当前的参考坐标系，点击编辑坐标系AIRLab软件显示参考坐标系页面 .. figure:: analysis/68.png :align: center :width: 3in 参考坐标系页面 选择参考坐标系是以哪个坐标系为参考坐标系的，之后设置参考坐标系的坐标，选择显示之后点击“设置”按钮，AIRLab三维场景中即会显示设置的参考坐标系。选择“不显示”之后点击“设置”，显示的坐标系则会隐藏。 .. figure:: analysis/69.png :align: center :width: 5in 显示参考坐标系 AIRlab龙门式焊接系统 -------------------------- 针对多品种混杂的小型工件以及大型工件的焊接场景，增加AIRLab龙门式焊接系统。通过多台相机或激光传感器的任意组合，实现大工件或大作业空间的快速建图和多机机器人协同焊接。 AIRLab龙门式焊接系统主要分为两部分：一、主站进行全局地图构建；二、从站进行焊接作业。其中，主站在构建地图之前需要先完成激光雷达标定和龙门架的标定。 激光雷达与龙门架的标定 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 启动AIRLab，新建焊接工程后，打开菜单栏中“焊接”—“软件模式设置”弹窗，选择“主站”后点击“确定”按钮，如下图所示。 .. figure:: analysis/gantry1.png :align: center :width: 6in 软件模式设置 首先进行标定激光雷达，标定步骤如下： Step1：点击软件左侧界面中的“激光雷达”一栏，在出现的“激光雷达设置”弹窗中点击“搜索设备”，确保激光雷达已连接成功，如下图所示。 .. figure:: analysis/gantry2.png :align: center :width: 6in 激光雷达连接成功 Step2：点击“激光雷达调试”中的“标定”按钮，进入“激光雷达标定”弹窗，如下图所示。请根据弹窗中提示信息，将棋盘格放置到正确位置后，点击“标定”按钮即可完成激光雷达的标定。 .. figure:: analysis/gantry3.png :align: center :width: 6in 激光雷达标定 激光雷达标定成功后，开始进行龙门架的标定，标定步骤如下： Step1：点击软件左侧界面中的“扩展轴”一栏，扩展轴导入选择“龙门架”，点击“导入”按钮，如图所示。 .. figure:: analysis/gantry4.png :align: center :width: 6in 导入龙门架扩展轴 Step2：龙门架扩展轴导入成功后，先进行使能，点击AIRLab右侧“龙门架控制”中的“伺服使能”按钮，并观察龙门架状态中的“使能状态”是否变为“使能”。当该状态切换为“使能”后，可以对龙门架进行控制；点击“去除使能”即对龙门架去使能。 运动速度：设置龙门架移动时的速度。 目标位置：龙门架要移动到的目标位置，可以参考“龙门架状态”中的当前位置设置。 开始运动：点击后龙门架开始移动； 停止运动：点击后龙门架停止移动； 回零：点击后，当前位置就是龙门架的零点位置。 清除故障：如果龙门架出现故障，“龙门架状态”中的故障监控会切换为不正常，此时需要点击该按钮，故障清除后，就可以继续正常使用。 Step3：导入成功后，点击“标定”按钮，进入“龙门扩展轴标定”弹窗，请根据弹窗中的提示信息放置棋盘格，并根据最下方的提示信息进行标定拍照，标定拍照全部结束后点击“计算”按钮即完成龙门架的标定，如下图所示。 .. figure:: analysis/gantry5.png :align: center :width: 6in 龙门架扩展轴标定 主站构建全局地图 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 激光雷达和龙门架标定成功后，打开菜单栏中“焊接”—“焊接特征参数配置”，选择“SLAM建图”，具体操作步骤请见本手册3.7.26章节内容。 焊接特征下发成功后，开始进行模型构建程序的创建。方法与单机模式下的模型构建程序创建方法相同，只是从示教机器人点位变为示教龙门扩展轴点位。 程序创建成功后点击模型构建菜单栏中的“运行程序”，程序运行成功后即可获取全局构建地图和焊缝数据，如下图所示。 .. important:: 主站不可进行焊缝编辑，只能查看焊缝编辑状态。所有的焊缝都只能在从站中进行编辑。 .. figure:: analysis/gantry6.png :align: center :width: 6in 全局地图及焊缝数据 从站执行焊接 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 启动从站的AIRLab，新建焊接工程。打开“软件模式设置”弹窗，设置为“从站”后，导入机器人、工具、扩展轴（如果有）。 .. important:: 从站新建焊接工程时，不需要选择和使用任何焊接特征参数。 进入“模型构建”模块，点击菜单栏选项中的“获取全局地图”，即可获取主站构建的全局地图和焊缝数据，如下图所示。 .. figure:: analysis/gantry7.png :align: center :width: 6in 从站获取全局地图 进入“焊缝编辑”模块，点击菜单栏中的“获取全局焊缝”，即可获取主站模型构建的焊缝数据，点击焊缝列表下方的“本站”即可回到焊缝编辑列表中，点击“全局”可查看所有焊缝编辑状态。如下图所示。 .. figure:: analysis/gantry8.png :align: center :width: 6in 获取全局焊缝 .. figure:: analysis/gantry9.png :align: center :width: 6in 从站获取到的全局焊缝 .. important:: 本站编辑过的焊缝会用绿色圆圈进行标记，未编辑过的焊缝用蓝色圆圈标记，其他从站编辑的焊缝用紫色圆圈标记。 从站进行焊缝编辑时，方法同单机模式一样，先添加焊缝，再进行焊缝参数编辑。从站焊缝编辑完成后，需要点击“上传本站焊缝”，即可将最新的焊缝编辑状态推送到主站中。之后按照与单机一样的流程，进行工件定位、精定位和程序运行即可。 弹窗及其它页面 -------------------------- 本节介绍AIRLab软件中出现的弹窗及其他页面，主要涉及弹窗的功能说明和使用方法。 关于 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 选中“关于”，点击该按钮会查询到当前AIRLab软件、中间层和视觉的版本信息和发布日期，如图3-81所示。 .. figure:: analysis/70.png :align: center :width: 3in AIRLab版本信息和发布日期显示 日志 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 日志用于记录系统的运行过程及异常信息，可以快速定位问题。点击该按钮会出现一个“日志管理”弹窗。日志分为4个等级，分别是INFO、WARNING、ERROR、DEBUG，选择日志等级后设置当前日志等级（默认INFO）。如图3-100所示，具体含义见表3-2。 - 文件大小：指单个日志文件的大小，当单个日志文件超过该文件大小后，软件会自动生成新的日志文件； - 每日保存个数：指当天日志保存个数上限，当超过该上限，软件会自动删除当天生成时间最早的日志； - 保存周期：指日志能够存储天数，当周期达到后，软件会自动删除所有存储到期的日志。 .. figure:: analysis/log.png :align: center :width: 2.5in AIRLab菜单栏-日志管理 .. centered:: 表3-2 日志等级信息 .. image:: analysis/4-2.png :align: center :width: 6in 可以通过修改日志等级来修改当前记录日志情况。 软固件升级 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 点击窗口-软固件升级，弹出“软固件升级”界面。 .. figure:: analysis/SF_UI_S.png :align: center :width: 4in “软固件升级”界面 - AIRLab软件升级 点击“文件选择”弹出文件选择窗口，选择AIRLab.tar.gz升级文件点击“打开”，请确保文件名和格式正确。 .. figure:: analysis/SF_choose_S.png :align: center :width: 5in 选择AIRLab软件升级包 选择文件后，点击“打开”，确认升级包路径正确无误后点击“升级”按钮。开始软件升级。 .. figure:: analysis/SF_chosen_S.png :align: center :width: 4in 点击“升级”按钮 点击升级，等待升级包解压完成，升级进度将在进度条中显示，请耐心等待。 .. figure:: analysis/75.png :align: center :width: 3in AIRLab软件升级中 升级进度到100%后，点击确认并重启软件，升级完成。 .. figure:: analysis/76.png :align: center :width: 3in AIRLab软件升级完成 当升级包损坏或者不完整时，界面会出现升级失败的反馈，并会将AIRLab版本回滚至升级前的状态，完成后点击确认重启软件，重新检查升级包后再次更新。 .. figure:: analysis/update_error_backup.png :align: center :width: 6in AIRLab软件升级失败及回滚 - 相机固件升级 点击“相机固件升级”标题，弹出相应窗口，如下图所示。 .. figure:: analysis/SF_UI_F.png :align: center :width: 4in 相机固件升级 点击“文件选择”弹出文件选择窗口，选择名称为FRSV_XXX_PRO.tar.gz，升级文件点击“打开”，请确保文件名和格式正确。 .. figure:: analysis/SF_choose_F.png :align: center :width: 5in 选择相机固件升级包 选择文件后，点击“打开”，确认升级包路径正确无误后点击“升级”按钮。开始相机固件升级。 .. figure:: analysis/SF_chosen_F.png :align: center :width: 4in 点击“升级”按钮 点击升级，等待升级包解压完成，升级进度将在进度条中显示，请耐心等待。 .. figure:: analysis/SF_process_F.png :align: center :width: 3in 相机固件升级中 升级进度到100%后，点击确认并重启相机，升级完成。后续可以按照“导入模块”小节中介绍的操作，打开“设备信息”界面查看当前的相机固件版本。 .. figure:: analysis/SF_success_F.png :align: center :width: 3in 相机固件升级完成 当升级包损坏或者不完整时，界面会出现升级失败的反馈，并会将相机固件版本回滚至升级前的状态，重新检查升级包后再次更新。 .. figure:: analysis/SF_fail_F.png :align: center :width: 3in 相机固件升级失败 版本校验 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 点击“窗口”-“版本校验”，弹出版本校验弹窗，可以查看各个库或功能包的升级版本版本号和实际版本号。如果所有版本都是绿色打勾状态则说明版本校验成功，AIRLab软件可以正常运行，如下图所示。 .. figure:: analysis/version_check.png :align: center :width: 3in “版本校验”弹窗 如果版本校验弹窗中该库是红色打叉状态则表示该库或功能包版本不对应，如下图所示；可以跟售后人员反馈该问题并获取最新的升级包。 .. figure:: analysis/version_check_error.png :align: center :width: 3in “版本校验”有误 TCF及相机手眼标定 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 点击“窗口”-“TCF及相机手眼标定”，页面中显示相应弹窗，如下图所示。 .. figure:: analysis/TCF_hand_UI.png :align: center :width: 3in TCF及相机手眼标定弹窗 首先进行手眼标定参数设置，完成参数设定后点击“确认”。各个参数效果如下： - 末端关节可达角度范围：机器人末端关节在其运动范围内，能够安全转动而不与自身或环境发生碰撞的角度区间。 - 拍照点个数：在执行单边视觉标定时，机器人自动移动到并拍摄标定板的位姿数量。最终计算出的标定位姿数量为此数值的两倍。 - 拍照距离：在执行自动标定时，机器人末端（相机）与标定板之间的预设工作距离。 - 反向关节配置：机器人在空间中到达同一位点时可能存在的另一种关节状态。通常，当机器人的主要关节（如大臂、肘部）处于与常规解不同的方向时（例如肘部上翻或下翻），即称为反向配置。请根据实际的机器人姿态勾选此项，以确保运动规划的正确性。 其次即可进行相机手眼标定，手动拖动机器人，使得相机处于标定板正上方，距离标定板400-600mm位置；之后点击“开始标定”按钮，点击后会提示如下弹窗，确认已在起始点位后，点击“确认”，开始标定。 .. figure:: analysis/TCF_hand_start_pop.png :align: center :width: 3in 相机手眼标定询问弹窗 标定完成后需要对结果进行验证，点击“开始验证”按钮，等待程序运行完成后，验证精度结果会更新在相应位置，如下图所示。 .. figure:: analysis/TCF_hand_res.png :align: center :width: 3in 相机手眼标定验证结果 .. important:: 相机误差≤0.5mm，为正常结果，反之需要重新进行相机标定；综合误差≤1mm，为正常结果，反之需要重新进行精度验证。 完成手眼标定后，进行TCF标定，点击“TCF标定”标题，切换至相应界面，如下图所示。 .. figure:: analysis/TCF_calib_UI.png :align: center :width: 3in TCF标定 首先进行TCF光电校准参数设置，其中，X、Y、Z方向偏移具体分别指工具在X、Y、Z方向上的偏移，完成设定后点击“确认”按钮。 之后点击“移动至起始点”按钮，使得机械臂移动至手眼标定所得到的TCP标定起始点位，接着点击“开始标定”按钮，进行TCF标定。 标定完成后界面会显示相应的标定结果，如下图所示。确认无误后，点击“应用”按钮，即可将标定的TCF结果应用，完成本次TCF标定。 .. figure:: analysis/TCF_calib_res.png :align: center :width: 3in TCF标定结果 虚拟相机 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 通过虚拟相机视野的显示，可以观察当前相机拍照位置是否合适，同时用户可以根据虚拟相机视野的显示对该拍照位置进行调整，进而将相机调整到最佳的拍照位置。 点击菜单栏中“窗口-虚拟相机”，三维场景中出现虚拟相机弹窗，显示当前位置相机视野，如图所示。 .. figure:: analysis/78.png :align: center :width: 4in 虚拟相机显示视野 对三维场景中相机位置进行调整，对应虚拟相机视野也会同步进行变换。 .. figure:: analysis/79.png :align: center :width: 4in 相机视野变换 数据源导出 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 为了实现关键数据与操作记录的完整留存，为后续问题定位、分析及闭环处理提供了可靠的数据支撑。AIRLab提供“数据源导出”功能，当用户操作发生错误时，点击“窗口(W)”——“数据源导出”，使用该功能将当日数据全部导出后发送给技术人员进行问题排查和解决。以下为详细操作方法介绍： 打开数据源导出弹窗，点击“选择导出路径”按钮，出现路径选择弹窗；路径选择完成后，点击“导出”按钮，开始数据源的导出。 .. figure:: analysis/dataexport1.png :align: center :width: 6in 选择导出路径 .. figure:: analysis/dataexport2.png :align: center :width: 6in 导出路径选择完成后，点击“导出” 导出开始后，会有一个进度提示弹窗，显示当前导出进度，如图所示。当导出完成后也会有一个导出完成的提示弹窗，如图所示。 .. figure:: analysis/dataexport3.png :align: center :width: 6in 导出过程中... .. figure:: analysis/dataexport4.png :align: center :width: 6in 数据源导出完成 如果磁盘空间不足5GB时进行数据源导出，AIRLab会提示先清理磁盘后再导出。 位姿计算策略设置 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ AIRLab在菜单栏“焊接(W)”中的“位姿计算策略设置”项，提供机器人碰撞检测和避障规划规则配置、焊枪位姿计算规则配置以及拍照位姿计算规则配置，下面将对这三种设置进行介绍。 1.碰撞检测和避障规划规则配置 碰撞检测和避障规划规则配置界面包括四个参数设置，其目的是为了减少机器人在焊接移动过程中发生碰撞的可能性。设置完页面中的参数后，点击“确定”按钮即完成配置。 .. figure:: analysis/global_set_collision.png :align: center :width: 3in 碰撞检测和避障规划配置 - 是否开启碰撞检测：如果需要对运行轨迹进行避障规划或者对新增点位进行碰撞检测，需要开启该功能。 - 碰撞检测距离阈值：指的是机器人工具末端与环境中其他物体之间的安全距离。当超过该阈值，碰撞检测时就认为会发生碰撞。如果环境开阔，建议值20mm；如果环境较为狭窄，建议值5-10mm。 - 精定位是否开启避障规划：开启该功能后，在精定位功能菜单中点击“避障规划”即可对精定位程序中所有拍摄点位规划一条无碰撞的运行轨迹。避障规划成功后，点击“运行程序”就会运行规划的无障碍路径。 - 焊接程序是否开启避障规划：开启该功能后，在程序模块中，点击“避障规划”，软件会对程序中的所有节点进行无障碍轨迹规划。规划成功后，点击“运行程序”就会运行规划出来的Lua程序无障碍路径。 2.焊枪位姿计算规则配置 焊枪位姿计算规则配置界面如下。 .. figure:: analysis/global_set_collision_para.png :align: center :width: 3in 焊枪位姿计算规则配置 如果焊缝的推荐焊枪位姿不满足焊接实际需求，可进入该页面进行计算规则配置。若没有对该规则设置，则将沿用上一次或系统默认设置的参数。 该参数主要影响焊缝的推荐焊枪位姿。其中，焊枪与直线焊缝的夹角推荐角度（默认角度）为60°，夹角最大最小值设置范围目前在40°~80°之间，焊枪与圆弧焊缝的夹角推荐角度（默认角度）为30°，夹角设置范围在0°~90°之间；焊枪枪头长度、枪身长度、枪头与枪身夹角、枪身半径需要根据实际使用的焊枪测量数据设置。参数设置完毕后，点击“获取焊缝推荐位姿”后完成参数更新。 参数设定完成后点击“焊缝编辑”中的添加焊缝按钮，选择焊缝后，AIRLab三维场景会显示推荐的焊枪位姿，若需要对上述位姿进行更改，则参照“焊缝编辑”页面(见3.5.4节)操作即可。 3.拍照位姿计算规则配置 拍照位姿计算规则配置界面如下。 .. figure:: analysis/global_set_auto_photo.png :align: center :width: 3in 拍照位姿计算规则配置 该参数主要影响“精定位”模块中自动获取的拍照位姿。目前拍照位姿计算规则开放了相机的长、宽、高、最大拍摄距离、最小拍摄距离以及机器人6轴最大的关节角度和最小关节角度。其中，相机的长宽高参数会影响碰撞检测，需要根据实际相机尺寸设置；拍摄距离指相机跟焊缝的直线距离，相机的拍摄范围默认在300mm~600mm之间；机器人6轴最大的关节角度和最小关节角度参数是用于给机器人6关节设置软限位，其考虑到焊枪伸出较长，容易跟机器人本体其他部位发生碰撞，所以可以根据实际末端工具情况进行设置。 焊接工艺查询弹窗 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 点击菜单栏工艺-焊接工艺，AIRLab软件界面显示工艺查询弹窗。 .. figure:: analysis/87.png :align: center :width: 3in 工艺查询弹窗 弹窗左侧为焊接工艺分类，包括平焊、平角焊、立向上焊等9个分类，点击焊接工艺分类下的焊接工艺，右侧会显示该工艺的具体信息。 添加焊接工艺：选择要添加焊接工艺的分类，点击“工艺分类”旁边的加号，在该分类下则会增加一个待编辑的焊接工艺； .. figure:: analysis/88.png :align: center :width: 3in 新添加焊接工艺 点击新添加的焊接工艺，在右侧编辑焊接工艺名称、焊道之间运行逻辑（只有多层多道焊才会用到），增加焊道信息。点击焊道列表旁边的加号，新增焊道信息。如果该工艺为多层多道焊，则根据需要添加多个焊道，否则只添加一条焊道。 .. figure:: analysis/89.png :align: center :width: 3in 修改焊道信息 点击焊道列表中的焊道，焊道编辑部分则会显示当前点击焊道的信息，修改焊道信息，选择参考坐标系、安全点、偏移及绑定焊接工艺后点击完成，焊道列表中该焊道信息将会被修改。 .. figure:: analysis/multiweld_cn.png :align: center :width: 6in 多层多道焊编辑 焊道之间运行逻辑：多层多道焊时使用，分为暂停处理和继续运行两种类型。暂停处理即当前焊道结束后停止，不进入下一条焊道的处理；继续运行指当前焊道结束后继续下一条焊道的操作。 参考坐标系：如果该焊道需要偏移，偏移所参考的坐标系即参考坐标系，一般分为基坐标系，工件坐标系以及自定义坐标系，用户需要先在主界面添加好参考坐标系。 安全点：如果是多层多道焊，焊道与焊道之间需要设置安全点，即第一条焊道结束后机器人先回安全点，再开始第二条焊道操作。安全点数量可以自定义设置多个。 偏移（相对于参考坐标系）：添加多层多道焊时，相对于前一条焊道的偏移位置。 绑定焊接工艺：对选中焊道设置绑定或者不绑定焊接工艺，点击“焊接工艺查询”按钮可以进入工艺的具体参数查询和设置。 .. figure:: analysis/90.png :align: center :width: 3in 焊道信息修改成功 修改完所有的焊道信息后点击焊道列表下的“完成”按钮，终端显示新增多层多道焊工艺成功，则成功新增一条焊接工艺。 .. figure:: analysis/91.png :align: center :width: 6in 新增焊接工艺成功 修改焊接工艺：点击要修改的焊接工艺，根据需要修改焊接工艺数据，可以对焊道列表进行新增修改或删除。 1) 新增焊道：点击焊道列表旁边的加号，焊道列表中增加一条焊道。 2) 修改焊道：点击焊道列表中需要修改的焊道，焊道编辑中显示该焊道信息，修改焊道信息后点击“完成”按钮，焊道列表中该焊道信息被修改。 3) 删除焊道：选择需要删除的焊道，点击焊道列表旁边的删除图标，该焊道则会被删除。 所有修改完成之后点击焊道列表下的“完成”按钮，软件页面会提示“该工艺已存在是否覆盖？”，点击“确定”按钮，终端显示“修改多层多道焊工艺成功”，即成功修改焊接工艺。 .. figure:: analysis/92.png :align: center :width: 3in 修改焊接工艺提示 删除焊接工艺：选择要删除的焊接工艺，点击工艺类型旁边的删除图标，该焊接工艺则会被删除。 圆柱填充工艺查询弹窗 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 点击菜单栏工艺-圆柱填充，AIRLab界面显示圆柱填充工艺查询弹窗。下图所示为圆柱填充工艺查询的弹窗，圆柱填充工艺包括圆柱底面填充和二次加固两个部分。 .. figure:: analysis/93.png :align: center :width: 3in 圆柱填充工艺查询弹窗 1. 圆柱底面填充 在进行圆柱填充焊接之前，用户需先设置焊接电流、焊接电压、焊接速度、间隔、偏移量、安全点选择以及摆动工艺选择等参数。 2. 二次加固 在圆柱填充焊接完成后进行二次加固焊接，同样的用户需要先设置参数。其中。 - 填充间隔：指相邻两个填充层之间的垂直距离； - 向内填充偏移：指填充起始点与圆柱边缘的水平距离； - 安全点名称：机器人在填充和加固过程中是以安全点的位姿为焊接位姿。。 - 加固间隔：指相邻两个加固层之间的垂直距离； - 二次加固向上偏移：指第二次加固起始点与第一次加固起始点之间的垂直间隔； 用户可以对圆柱填充工艺进行新增、修改、删除。 - 新增：变更方式选择“新增”，然后设置工艺参数及新变更填充工艺名称，再点击“完成”按钮，即可新增一种填充工艺； - 修改：选择“修改”，再选择一种圆柱填充工艺名称，然后重新设置工艺参数，再点击“完成”按钮即可修改该工艺的参数； - 删除：选择“删除”，选择一种圆柱填充工艺名称，再点击“完成”按钮，即可删除该工艺。 焊缝编辑弹窗 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 点击焊缝编辑模块，添加焊缝后点击编辑图标三维场景中出现焊缝编辑弹窗如图所示。 .. figure:: analysis/weldEdit1.png :align: center :width: 4in 焊缝编辑弹窗——非样条焊缝 .. figure:: analysis/seamedit6.png :align: center :width: 6in 焊缝编辑弹窗——样条焊缝 以下是对各个编辑项的介绍： - 焊缝类型：根据选择的焊缝自动生成焊缝类型。 - 焊缝编号：根据选择的焊缝自动生成焊缝编号。 - 是否反向：三维场景中显示焊缝的焊接方向，根据实际焊接选择是否反向。选择“是”，三维场景中焊缝方向则进行调转。 缩进设置（仅非样条焊缝使用）： - 起点缩进：设置起点缩进，焊接这条焊缝时则会从缩进之后的起点开始焊接。 - 终点缩进：设置终点缩进，焊接这条焊缝时则会在缩进后的终点停止焊接。、 点位偏移和角度设置：如果当前焊缝的起点、终点或中间点位置不准确，可以通过点位偏移和角度设置进行校正。 - 点位类型（非样条焊缝）：选择需要偏移的点位，选择是否偏移为“偏移”，则可以设置所选点位的位置偏移。可以选择在基坐标系或工件坐标系下进行偏移。 - 设置方式（样条焊缝）：如果想要设置整体焊缝的偏移，可以选择“整体设置”；如果想要对焊缝中的某一个点位进行偏移，选择对应的点位即可。 焊接姿态策略：可以设置焊接的工具姿态；可以选择直接设置焊接姿态角或自定义姿态。 - 焊接姿态角：可以通过修改工具的俯仰角、推拉角、自传角来修改工具的姿态； - 自定义姿态：直接设置工具末端的姿态来修改工具的姿态；可以选择示教一个合适的姿态后点击“获取当前”按钮获取当前姿态。 渐进点和撤退点设置：可以设置焊缝的渐进点和撤退点，焊接时先经过渐进点后到焊缝起点，焊缝焊接完成从焊缝终点撤退到撤退点。 - 渐进点策略：包括自定义距离或自定义点位；自定义距离指的是起始点法向方向的距离。自定义点位则为自己示教的渐进点位置。 - 撤退点策略：撤退点设置与渐进点类似；其中自定义距离指的是终点法向方向的距离。 焊接工艺设置：对于需要绑定焊接工艺的焊缝；选择“是”则需要选择要绑定的焊接工艺类型和具体的焊接工艺。对于柱塞焊缝选择的焊缝类型为“圆柱填充工艺”，其他焊缝选择的焊接类型为“焊接工艺”。 焊缝推理功能 使用场景：1.相机与工件、夹具或环境发生干涉，导致可获取的点云数据不完整；2.工件焊缝特征不明显或局部特征缺失，导致部分焊缝无法被有效识别。 使用方法：在对该焊缝进行编辑时，开启此功能的按钮。精定位时，不需要再对该焊缝进行拍照。 .. important:: 1.必须保证焊缝编辑列表中有2条以上的非共线的直线焊缝是识别的；2.如果推理焊缝的数量超过总编辑焊缝数量的一半（即推理比例过大），可能会影响焊接精度。3.推理焊缝的Lua轨迹是紫色的，识别焊缝的Lua轨迹是红色的；此外生成的lua程序节点和点位中，推理焊缝都会含有“_Inference”标识，如下图所示。 .. figure:: analysis/weldEdit1-1.png :align: center :width: 6in 开启焊缝推理功能 .. figure:: analysis/weldEdit1-2.png :align: center :width: 6in 识别焊缝（红色）和推理焊缝（紫色）的lua程序和轨迹 对样条曲线焊缝的编辑，点位和角度的设置可以选择设置方式为整体设置或对某一个点位进行设置； .. figure:: analysis/weldEdit2.png :align: center :width: 6in 样条曲线焊缝编辑 - 选择设置方式为整体设置，设置的点位偏移和焊接姿态则会作用于该条焊缝的所有点位； - 选择设置方式为某一个点位，设置的点位偏移和焊接姿态只会作用于所选点位。 其他编辑项与直线+圆弧焊缝相同。 焊接程序配置 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 程序配置页面是在运行程序之前对程序运行进行配置，程序配置部分包括程序运行配置、程序起弧配置、无模型构建设置和焊机编号选择等等，如图3-140。 .. figure:: analysis/121.png :align: center :width: 3in 程序配置 程序运行配置可以选择识别后不运行程序或识别后运行程序 - 识别后不运行程序：运行精定位程序后不自动运行焊接程序。 - 识别后运行程序：运行精定位程序后自动运行焊接程序。 程序识别配置包括先工件定位再精定位或只运行精定位 - 先工件定位后再精定位：在一键运行时先对工件进行工件定位再精定位 - 只运行精定位：一键运行时不对工件进行工件定位直接运行精定位。 程序起弧配置可以设置为起弧或者不起弧。 - 起弧：运行程序时如果有起弧命令则会进行起弧焊接。 - 不起弧：运行程序时不会进行起弧只走焊接轨迹进行模拟焊接；设置模拟焊接运行速度倍速可以加快模拟焊接运行的速度。 无模型构建设置：可以选择重新构建和不重新构建。 - 重新构建：对无模型工件模型进行重新构建；适用于无模型工件之前没有进行过构建或构建效果不好需要重新进行构建。 - 不重新构建：选择不重新构建则不会重新构建该无模型工件模型，直接导入之前建好的模型。适用于之前已经构建过该无模型工件模型，不需要对该无模型工件进行重新建模。 .. important:: 在实际操作中建议将无模型工件构建过程先单独进行，工件构建成功后按照原有的平均模型方式操作。在无模型工件模型存在的情况下，建议无模型构建设置参数一直选择“不重新构建”，因为无模型构建得到的焊缝编号在每次构建中可能会发生变化！ 全部配置好之后，点击“确定”按钮，完成程序配置。 焊接数据计算采集弹窗 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 点击焊接-焊接数据采集，弹出当前焊接信息然弹窗；弹窗显示焊接电流、焊接电压、速度为当前的焊接状态信息；燃弧时长、燃弧长度为统计信息，统计距上一次重置前，使用AIRLab软件进行焊接的总时长和焊接的总长度。点击重置，可将焊接时长和燃弧长度进行清零。输入焊接电流、焊接电压点击“设置”可以对焊接电流电压进行实时修改。 .. figure:: analysis/121.png :align: center :width: 3in 焊接数据采集弹窗 清枪剪丝 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 点击“焊接”-“清枪剪丝”，出现下图中的“清枪剪丝设置”弹窗。页面中需要设置的参数包括：开启自动清枪剪丝、自动清枪剪丝方式、清枪剪丝周期、是否开启喷油点、清枪安全点、清枪点、剪丝安全点和剪丝点。 .. figure:: analysis/96.png :align: center :width: 3in 清枪剪丝参数设置弹窗 该功能提供手动和自动两种运行方式。手动方式适用于机器人需要立即进行清枪/剪丝操作的场景，自动方式适用于机器人按照固定时间周期在运行过程中自动触发清枪剪丝场景。 手动方式分为手动清枪和手动剪丝，如果是手动清枪，页面中只需要设置：是否开启喷油点、清枪安全点、清枪点，完成后直接点击“手动清枪”按钮，机器人开始清枪。如果是手动剪丝，页面中只需要设置：剪丝安全点和剪丝点，完成后直接点击“手动剪丝”按钮，机器人即开始剪丝。 自动清枪剪丝，需要设置页面中的所有参数，然后点击“确定”按钮。当机器人本次起弧焊接的累计时长达到设置的清枪剪丝周期，在机器人焊接停止后，会出现下图中的询问弹窗提示用户是否开始清枪剪丝，选择“是”机器人开始自动清枪剪丝，选择“否”即跳过本次清枪安全点、清枪点、剪丝安全点和剪丝点清枪剪丝。 .. figure:: analysis/97.png :align: center :width: 2.5in 达到清枪剪丝周期，AIRLab询问弹窗 .. important:: 如果开启自动清枪剪丝，清枪剪丝周期不能设置为0！ .. figure:: analysis/98.png :align: center :width: 3in 自动模式下未设置周期的提示弹窗 第一次使用清枪剪丝功能时，用户需要手动示教清枪安全点、清枪点、剪丝安全点和剪丝点。示教方法：首先打开“清枪剪丝”弹窗，按照点位新增方式以及弹窗中的清枪剪丝站示意图，新增上述四个点位；新增成功后在弹窗中选择对应的点位名称，再设置其他参数，点击弹窗中的“确定”按钮，页面中的参数以及四个点位的关节值会保存到清枪剪丝的配置文件中。 后续导入其他工程后，AIRLab会自动读取该配置文件中的参数，在点位列表中新增清枪安全点、清枪点、剪丝安全点和剪丝点。 .. important:: 如果清枪剪丝站和机器人底座位置没有变动，用户不需要再示教这四个点位。 自动循环运行 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ AIRLab提供自动循环运行焊接工程的功能，用户可以对工件的焊接工程自动循环运行。详细使用步骤介绍如下： 步骤1：首先启动AIRLab，导入工件配准模板工程，打开菜单栏——自动循环运行弹窗，如图所示。 .. important:: AIRLab对工件配准模板工程的路径有明确要求，请放在AIRLab所在路径下的/Data/Work_template中，该文件夹下除该工件配准模板工程外不允许存放第二个usd文件，工程名称不做要求。 .. figure:: analysis/99.png :align: center :width: 2.5in AIRLab菜单栏-窗口-自动循环运行 根据实际需求设置循环参数，各参数介绍如下： .. figure:: analysis/100.png :align: center :width: 2.5in 自动循环运行参数设置 是否开启自动循环运行：如果需要自动循环运行，点击该按钮开启功能； 循环间隔：每次循环之间的等待时间，例如当机器人运行完成当前工件的焊接程序后，需要等待该时间间隔后，再次导入工件模板程序，继续下一次循环运行。 循环模式：分为“一直循环”和“按次循环”两种类型，“一直循环”即无限次循环，“按次循环”即机器人在自动循环运行达到设置的次数后自动结束。 循环次数：当循环模式为“按次循环”时，该参数才需要设置。(注意：循环次数不能设置为0)。 .. important:: 自动循环运行参数设置完成后，会自动保存和读取。如果不需要更改该参数，导入工件配准模板后就不需要重复设置，会读取和使用上次设置的参数。 步骤2：其次点击AIRLab菜单栏的“一键运行”按钮，开始一键运行“工件配准模板工程”，即开始工件识别，识别过程如下图所示。 工件识别过程的进度信息如图3-138所示；识别成功后会显示工件的匹配度，如图3-139所示；识别成功后AIRLab会自动检索识别工件的焊接工程，如果该工程在指定路径下存在，则会自动导入工程，如图3-140所示；如果识别失败，AIRLab会提示错误结果和解决措施，如图3-141所示。 .. important:: 焊接工程请放在AIRLab所在路径下的Data/Weld_template文件中，焊接工程的名称需要与所焊工件名称完全一致。例如工件ZH-0-01-A，其对应焊接工程为ZH-0-01-A.usd。如果指定路径下不存在对应焊接工程，AIRLab会自动检索失败，给出弹窗提示信息。 .. figure:: analysis/101.png :align: center :width: 6in 工件正在识别中 .. figure:: analysis/102.png :align: center :width: 6in 工件识别成功，匹配度为82% .. figure:: analysis/103.png :align: center :width: 6in 自动检索焊接工程后导入新工程 .. figure:: analysis/104.png :align: center :width: 6in 工件识别失败提示信息 步骤3：焊接工程自动导入后，AIRLab会控制机器人自动运行该工程。程序运行结束后，AIRLab和机器人进入循环间隔等待，如图3-142所示。 .. important:: 用户如果需要更换不同工件，需要提前估计更换时间设置好“循环间隔”参数；如果不需要更换工件，循环间隔可以设置为0或者1。 .. figure:: analysis/105.png :align: center :width: 6in 一次循环运行结束，正在等待循环间隔 步骤4：等待结束后，进入下一次循环运行，AIRLab自动清除当前工程并导入工件配准模板工程。导入成功后AIRLab控制机器人自动开始运行工件识别，识别成功后检索该工件的焊接工程，如果工程存在则重复步骤3。 步骤5：AIRLab会自动控制机器人根据设置的循环模式和循环次数，重复步骤4，直至完成全部自动循环运行焊接，如图3-143所示。 .. figure:: analysis/106.png :align: center :width: 5in 达到设置的循环次数，结束自动循环运行 .. important:: 如果在循环过程中出现机器人控制器报错或者AIRLab报错，自动循环运行将停止，需要人工排查原因解决。 用户数据备份 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 如果用户需要将一台设备上已配置好的焊接工艺，模板程序及构建的工件数据导入到其他设备，实现环境复刻，AIRLab提供了用户数据备份功能。为了方便用户使用，分为单个模板数据备份和全部数据备份。 点击AIRLab菜单栏“焊接”-“用户数据备份”，界面会出现“用户数据备份”弹窗。下面详细介绍用户数据包导入及导出功能使用方法： .. figure:: analysis/107.png :align: center :width: 6in 用户数据备份功能弹窗 首先需要选择“数据备份及恢复类型”是“单个模板数据”还是“全部数据”，如图所示，确定之后即可进行导入导出操作。 导出功能：如果数据备份及恢复类型是全部数据，点击“导出”按钮，AIRLab首先会将当前软件使用数据包的版本写入version.txt文档中，以便导入时进行版本匹配校验，之后AIRLab开始复制下面的数据内容：可执行文件所在目录下的Data文件夹下存储工件配准模板的文件夹Work_template，存储焊接模板程序的文件夹Weld_template，存储工件及工具模型的文件夹entity，存储用户创建的焊接工艺数据的数据库文件Airlab_weld_peocess.db；主目录的data文件夹下的output模型。如果数据备份及恢复类型是单个模板数据，需要在AIRLab中先打开该模板工程，再点击“导出”按钮，AIRLab会将该模板和其依赖的文件进行打包压缩，并将输出的压缩文件放在主目录的/Downloads下，名称为工件名，格式为.tar.gz，例如ZH-401-01-A.tar.gz。同样的，AIRLab会将当前单个模板数据包的版本写入数据包的single_version.txt文档中，以便版本匹配校验。 数据包导出过程中，AIRLab会弹出一个提示信息的弹窗，表明数据包正在导出中，如果导出中需要取消导出，可以点击弹窗中的“取消导出”按钮。导出完成后，AIRLab弹出导出完成以及数据包导出路径信息的弹窗。 .. figure:: analysis/108.png :align: center :width: 6in 用户数据正在打包导出中 .. figure:: analysis/109.png :align: center :width: 6in 用户数据导出完成 .. important:: 注意：如果用户使用导出功能，但上述列举的文件夹有不存在情况时，AIRLab会通过弹窗提示不存在的文件夹名称和路径。用户需要创建这些缺失的文件或者文件夹后，再进行导出。其次，如果上述列举的文件夹或者文件权限被修改为不可访问及复制等时，AIRLab会复制失败，并给出复制失败的文件路径，请根据提示信息检查文件权限，修改正确后重试（有时可能会需要重启边缘PC后，文件权限修改才会生效）。 导出的压缩包目录如下图所示： .. figure:: analysis/soloData.png :align: center :width: 2in 单个模板数据的目录结构 .. figure:: analysis/110.png :align: center :width: 2in 全部数据包的目录结构 导入功能：点击“选择文件”按钮，选择需要导入的数据包（要导入的数据包目录请与图3-148中的结构保持一致），然后点击“导入”按钮，AIRLab首先会校验导入数据包中的version.txt中的版本号，如果版本号一致则会开始数据包内容的导入；如果版本号不匹配，会给出弹窗信息提示用户版本号不一致，数据会不兼容无法进行导入。 .. figure:: analysis/111.png :align: center :width: 6in 选择待导入的数据包 .. figure:: analysis/112.png :align: center :width: 6in 数据包正在导入中 .. figure:: analysis/113.png :align: center :width: 6in 数据包导入完成 .. figure:: analysis/114.png :align: center :width: 6in 数据包无法导入提示 .. important:: 注意：数据包导入功能会先删除原本的文件及文件夹，如果是仍然需要保留的文件，请注意在导入前备份！ 3D文件解析 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 如果用户需要对AIRLab已经建模好的模型焊接，本软件提供“3D文件解析”功能，从而代替原先的“无模型构建”步骤，简化操作。该功能用法如下： Setp1：点击AIRLab菜单栏-“焊接”-“3D文件解析”，界面会出现“3D文件解析”弹窗。如下图所示： .. figure:: analysis/prase_3Dfile_popup.png :align: center :width: 3in “3D文件解析”弹窗 Setp2：点击弹窗中的“打开”按钮后，会弹出选择界面，请选择需要解析的工件后，再次点击“打开”后完成工件选择，过程如下图所示： .. figure:: analysis/3Dfile_open.png :align: center :width: 4in 3D文件选择 Setp3：接下来会弹出解析进度条，请耐心等待解析完成。过程如下图所示： .. figure:: analysis/3Dfile_prgressbar.png :align: center :width: 4in “3D文件解析”进度条弹窗 Setp4：整个进度完成后，将会在场景中构建出对应工件的3D模型，以及相应的焊缝，如下图所示。 .. figure:: analysis/prase_3Dfile_res.png :align: center :width: 6in “3D文件解析”结果显示 Setp5：后续可以参考3.5.3小节的焊缝编辑，3.5.4小节的工件定位以及3.5.5小节的自动拍照位姿等步骤完成后续焊接运行。 多工位自动运行 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ AIRLab提供“多工位自动运行”功能，该功能针对多工件焊接场景，如果已经记录过单个工件的AIRLab工程文件，它可以通过设置不同工件所需的扩展轴位置，从而实现高效且自动化的运行设置的多个工程（即多个工件焊接任务）。 本次介绍中首先介绍设置选项中“是否需要自动识别”选择为“否”的情况，步骤如下： Setp1：点击AIRLab菜单栏-“焊接”-“多工位自动运行”，界面会出现“多工位自动运行”弹窗，界面如下图所示： .. figure:: analysis/multiple_station_popup.png :align: center :width: 3in “多工位自动运行”弹窗 Setp2：接下来将扩展轴运行至完成某个工件焊接所需的位置，接着点击“获取位置”按钮可以记录当前扩展轴位置，如下图所示。 .. figure:: analysis/multiple_station_get_pos.png :align: center :width: 3in 扩展轴位置设置 Setp3：接着选择在该扩展轴位置，想要进行的焊接任务所对应的工程文件，点击“选择”后弹出选择画面，再次点击“打开”确认选择，如下图所示。 .. figure:: analysis/multiple_station_usda_import.png :align: center :width: 6in 工程路径选择界面与结果 Setp4：最后选择这次设置的变更方式，一共有三个选项“添加”、“修改”与“删除”。确认变更选项后点击“确定”按钮及完成设置，如果要修改则选中想要修改的设置项，点击“确定”即可完成修改，删除也同理，过程如下图所示。 .. figure:: analysis/multiple_station_add_delete.png :align: center :width: 6in 添加与修改 Setp5：完成所有设置后点击“开始自动运行”按钮，焊接任务开始。 接着介绍设置选项中“是否需要自动识别”选择为“是”的情况，步骤如下： Setp1：同样的，获取扩展轴位置后，若选择需要自动识别，则界面变化如下。其中关于自动识别的相关说明，请参照3.6.11自动循环运行小节的说明进行理解。 .. figure:: analysis/multiple_station_auto_detect.png :align: center :width: 3in 自动识别选项界面 Setp2：选择想要设置的变更方式后，点击“确认”后会弹出“询问”弹窗，请仔细阅读并思考后再做出选择，若点击“确认”则完成本次设置。 .. figure:: analysis/multiple_station_auto_detect_popup.png :align: center :width: 4in 询问弹窗 焊丝干伸长度补偿 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 若在标定焊枪工具时没有把握好焊丝的伸出长度，导致偏长或者偏短则可以使用“焊丝干伸长度补偿”功能。若开启功能，则后续焊接时会按照补偿后的干伸长度进行焊接。使用方法如下： 首先点击“焊接”-“焊丝干伸长度补偿”，出现下图中的“焊丝干伸长度修正”弹窗。 .. figure:: analysis/stickout_off.png :align: center :width: 3in 焊丝干伸长度修正弹窗 点击“是否开启”按钮后，则会提供“干伸长度补偿”参数设置，该参数的数值会影响最终焊接时的轨迹，完成参数设定后点击“确定”按钮，如下图所示。 .. figure:: analysis/stickout_on.png :align: center :width: 3in 焊丝干伸长度参数设置弹窗 如果长度补偿值输入异常，则会显示提示弹窗，并且将参数设定为上限值，如下图所示。 .. figure:: analysis/stickout_popup.png :align: center :width: 4in 补偿参数设置超限弹窗 在完成该参数设定后，相应的界面中的仿真焊接轨迹以及实际焊接轨迹都会按照补偿后的焊丝干伸长度进行计算运行，如下图所示。 .. figure:: analysis/stickout_0_offsets.png :align: center :width: 4in 补偿前的焊接轨迹显示 .. figure:: analysis/stickout_50_offsets.png :align: center :width: 4in 补偿后的焊接轨迹显示 扩展轴同步运动 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 如果机器人焊接中需要用到扩展轴，AIRLab提供了扩展轴同步运动功能。 在导入模块选择扩展轴后点击确定，打开扩展轴设置弹窗，弹窗如图所示。选择扩展轴后点击确定，导入扩展轴，点击“获取”可以获取当前扩展轴坐标系，点击“保存”可以设置扩展轴坐标系。 .. important:: 注意：如果使用的机器人系统版本在3.8.2.11以上，请先在web端设置加速度平滑模式开启，如图所示，否则后续会出现扩展轴同步运动失败问题。 .. figure:: analysis/acc_smooth.png :align: center :width: 6in 开启加速度平滑 .. figure:: analysis/38.png :align: center :width: 3in 扩展轴设置弹窗 其它控制 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 点击操作区“其他控制”按钮可进入IO设置界面，主要包括IO控制和外部轴设置两个模块。 1. IO控制模块 如图所示，IO控制模块可以实现对机器人控制箱（CtrlBox）中数字输出、模拟输出（0-10v）和末端工具数字输出、模拟输出（0-10v）以及扩展IO（Aux）数字输出、模拟输出（0-10v）进行手动控制： 端口旁边的圆形代表该端口的指示灯，先切换到对应的端口，比如DO5，若端口DO5此时为高电平，指示灯会变为绿色；若端口DO5此时为低电平，指示灯为白色。 .. figure:: analysis/other_control_port.png :align: center :width: 3in IO控制模块 - DO设置：选择端口号，点击“开启”按钮对应DO高电平，点击“关闭”按钮设置对应DO为低电平。 - AO设置：选择端口号，右侧输入框输入值（0-100），该数值为百分比，设置100即表示设置该AO端口为10v。 2. Exaxis控制 如图所示，外部轴设置模块可以实现对机器人外部轴控制。 .. figure:: analysis/other_control_exaxis.png :align: center :width: 3in Exaxis控制 - 当前扩展轴使能状态：表示扩展轴当前的伺服使能状态，如果使能成功，指示灯亮绿色；如果未伺服使能，指示灯亮白色。 - 当前扩展轴位置：指当前扩展轴相对于设置零点的位置。 - 选择扩展轴编号：点击“加载”按钮根据选择的扩展轴编号加载外部轴协议。分别设置运行速度（%）、加速度（%）和扩展轴最大距离（mm）。 - 去除使能：点击“去除使能”按钮外部轴去除使能。 - 伺服使能：点击“伺服使能”按钮外部轴使能。 - 正向点动：点击“正向点动”按钮，根据设置的运行速度、加速度、扩展轴最大距离进行外部轴正向点动。 - 反向点动：点击“反向点动”按钮，根据设置的运行速度、加速度、扩展轴最大距离进行外部轴反向点动。 - 停止点动：点击“停止点动”按钮，外部轴停止点动。 - 零点设置：点击“零点设置”按钮，根据回零方式、寻零速度、箍位速度进行外部轴回零。 仿真 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 如图所示，对程序进行仿真轨迹生成后，打开操作区-仿真，设置仿真速度和仿真间隔后，点击“运行”按钮开始对模板程序进行仿真，点击“停止”按钮可以停止模板程序仿真。同时会生成仿真轨迹点表格，记录仿真轨迹点。表格中，仿真轨迹端点的类型为LINEND。点击表格中某一行，虚拟仿真机器人将移动到点击的仿真轨迹点，同时会同步显示该仿真轨迹点的TCP坐标。 .. figure:: analysis/119.png :align: center :width: 6in 仿真页面 多语言设置 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ AIRLab软件目前提供了中文（简体）、中文（繁体）、英文、日文、韩语、俄语、法语七种语言选择，详细的多语言设置页面如图3-154所示。该页面提供三种操作：切换语言；导出AIRLab软件中已有的语言；导入新语言。满足用户切换多语言，为AIRLab软件设置新语言以及修改AIRLab软件已有的语言内容的需求。 .. figure:: analysis/124.png :align: center :width: 3in “多语言设置”页面 上述功能的详细操作介绍如下： 1. 切换AIRLab的语言 点击图3-172中“多语言选择”的下拉框，选择需要的语言类型后点击“确定”按钮即可立即切换AIRLab软件语言。 2. 用户为AIRLab设置新语言 首先点击“导出”按钮，导出AIRLab当前使用的语言文件，该文件为CSV格式，导出的文件路径在本地的Downloads文件夹下，如图3-173。 .. figure:: analysis/125.png :align: center :width: 5in AIRLab语言文件导出路径 CSV文件的内容格式如图3-174(若使用文本编辑器打开)，包括四列内容：language_id，location，source_text，translation_text。“language_id”代表语言类型，“location”代表该文本在源代码中的位置，“source_text”代表源代码中的文本(中文)，“translation_text”代表的是源文本对应的翻译值。 .. figure:: analysis/126.png :align: center :width: 6in AIRLab语言CSV文件的内容及格式 如果使用LibreOfffice软件打开，如图3-175，注意打开格式如下图3-176所示。 .. figure:: analysis/127.png :align: center :width: 2.5in LibreOffice软件 .. figure:: analysis/128.png :align: center :width: 6in AIRLab多语言文件的打开格式 其次是编写用户的CSV文件，用户设置新语言时只需要修改第一列language_id和第四列translation_text的内容。假设用户新增的是法语，就使用“Français”替换图3-156中第一列下的所有“English”；第四列translation_text的内容需要用户根据“source_text”的中文文本进行翻译得到对应的目标语言(对于源文本中出现的相同字符串，请将其翻译为同样的单词)。 .. important:: 请不要修改“source_text”列下的任何字符！ 完成翻译工作后，用户需要为该CSV文件重命名一个文件名，文件名将是AIRLab语言数据库中的该语言数据表的表名，比如图3-155中的文件名“en_translation_table”就是语言类型“English”在数据库中的表名。 .. important:: 用户CSV文件的命名建议保留其语言特色，避免与数据库中已有的语言数据表名重复，由此导致其他语言数据表内容被替换的错误。 最后是向AIRLab软件中导入该CSV文件，将该文件复制到~/AIRLabExe/CSVfile目录下，点击“导入”按钮，选择该文件导入，如图3-159。AIRLab终端显示“CSV文件导入成功”即表示用户的语言文件导入成功，如图3-160。重启AIRLab后，在“语言选择”的下拉框选择用户新增的语言切换即可。 .. figure:: analysis/129.png :align: center :width: 4in “导入”按钮的弹窗 .. figure:: analysis/130.png :align: center :width: 3in 语言文件导入成功时的终端显示信息 如果终端显示“CSV文件导入失败”，可以查看日志记录的错误信息，如图3-161所示，并仔细检查导入的CSV文件与最初导出的CSV文件是否在行数、列数以及列之间的中文分隔符“；”有不一致的地方。 .. figure:: analysis/131.png :align: center :width: 6in 语言文件导入失败时的日志信息提示 .. important:: 当对“translation_text”的内容进行修改时，需要参考“source_text”的中文文本的字段长度，如果翻译值过长，请适当使用缩写，否则AIRLab界面中对应的控件文本可能会显示不全。 1. 用户修改AIRLab已存在的语言 如果用户需要修改AIRLab中已经存在的语言，首先需要点击“导出”按钮将该语言的CSV文件导出；修改完成后将文件复制在到~/AIRLabExe/CSVfile目录下，点击“导入”按钮，选择修改后的文件导入，终端显示“CSV导入成功”后重启软件，即完成语言的修改。 错误提示弹窗 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ AIRLab软件运行过程中会出现一些错误，界面会弹出错误提示弹窗如图所示 .. figure:: analysis/132.png :align: center :width: 6in 错误提示弹窗 根据错误类型修复错误后点击“一键清除”按钮，弹窗消失，再继续运行。 扩展轴坐标系标定 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ AIRLab软件提供了扩展轴坐标系标定的功能，导入机器人、工具、扩展轴后，在主界面点击“导入模块”-“扩展轴”，打开扩展轴设置界面（参照3.5.1节），接着选择想要标定的扩展轴坐标系名称点击“修改”按钮进入“扩展轴坐标系标定”界面，如下图所示。 .. figure:: analysis/exaxis_calibration_ui.png :align: center :width: 6in 扩展轴坐标系标定界面 同时注意，Exaxis0是无法标定的，如果选择Exaxis0进行标定则会提示如下错误弹窗。 .. figure:: analysis/exaxis_error_popup.png :align: center :width: 3in 扩展轴0标定错误弹窗 AIRLab提供了针对“单自由度直线导轨”类型扩展轴的标定方法，下面将对该过程进行介绍，具体步骤如下： Step1：打开提到的“扩展轴坐标系标定”界面，首先点击“清空坐标系”按钮，并且确定“当前应用的工具坐标系是否已标定”选项，标定扩展轴的前提是当前应用的工具坐标系是已经正确标定过的，确认后会出现“询问”弹窗，完成确认后正式开始标定设置； .. figure:: analysis/exaxis_calibration_ui+popup.png :align: center :width: 6in 扩展轴坐标系标定界面（左）与弹窗提示（右） Step2：点击“伺服使能”按钮，使能扩展轴，若成功则会变为绿色，反之为红色并有错误弹窗提示。若使能成功，则移动到合适的位置点击“零点设置”按钮，完成初始设置。流程如下图所示； .. figure:: analysis/exaxis_enable.png :align: center :width: 6in 扩展轴伺服使能与零点设置 Step3：保持扩展轴不动，改变机械臂末端工具姿态，使末端工具对准扩展轴上固定一点，点击“设置点1”，按钮变为“修改点1”后及完成设置，若要修改该点则重复上述操作。类似的，调整工具姿态（夹角约30°）后完成“设置点2”过程，整个过程如下图所示； .. figure:: analysis/exaxis_setPoint1+2.png :align: center :width: 6in 扩展轴设置点1与设置点2 Step4：点击“正向点动”扩展轴移动200mm距离，再一次使得末端工具对准之前的固定参考点，然后点击“设置点3”，按钮变为“修改点3”后及完成设置，若要修改该点则重复上述操作，过程如下图所示； .. figure:: analysis/exaxis_setPoint3.png :align: center :width: 3in 扩展轴设置点3 Step5：点击“反向点动”，扩展轴反向移动205mm，再正向移动5mm距离，再一次使得末端工具对准之前的固定参考点，接着通过沿着基坐标系点动将末端向上移动100mm，然后点击“设置点4”，按钮变为“修改点4”后及完成设置，若要修改该点则重复上述操作，过程如下图所示； .. figure:: analysis/exaxis_setPoint4.png :align: center :width: 3in 扩展轴设置点4 Step6：以上步骤完成后，点击“计算”按钮计算工具位姿，显示结果如下图所示。 .. figure:: analysis/exaxis_calibration_res.png :align: center :width: 3in 扩展轴坐标系计算结果 Step7：检查计算结果无误后，点击“保存”按钮，将会把计算结果保存在本地路径~/AIRLabExe/Data/import_config/Cleargun_cutwire_settings.config下的[Exaxis_coord_value_list]中，本次示例中标定的是Exaxis1，所以保存的内容为<1=“标定计算结果”>，同时“扩展轴设置”中也出现了标定成功的Exaxis1选项，过程如下图所示。如果标定的扩展轴坐标系正确无误（RX、RY、RZ的值是接近于0的），点击按钮“应用”即将标定的扩展轴坐标系下发应用到机器人控制器中。 .. figure:: analysis/exaxis_cal_res_save.png :align: center :width: 6in 扩展轴坐标系计算结果保存 若选择的扩展轴坐标系为已有扩展轴坐标系（上述本地路径下已有相关坐标系的值），则会有“询问”弹窗提示是否覆盖之前的结果，如下图所示，若选择“确定”按钮则覆盖原有结果。 .. figure:: analysis/exaxis_ask_popup.png :align: center :width: 3in 扩展轴坐标系询问弹窗 焊接特征参数设置 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 在新建焊接工程或者导入已有焊接工程时，AIRLab会弹出“焊接特征参数设置”弹窗，用户需要根据使用工件的特征，按照页面的交互引导步骤进行选择，选择结束后再按照正常流程进行后续焊接步骤即可。下面对焊接特征配置操作方法进行详细介绍： 新建或者导入焊接工程时，软件界面会自动弹出“焊接特征参数设置”，弹窗中会显示软件当前正在使用的特征配置或者工程文件中记录的特征配置。如果是工程使用过程中想要修改或者查看焊接特征参数，可以点击页面上方菜单栏——焊接(W)——焊接特征参数配置，重新打开弹窗操作。如下图所示： .. figure:: analysis/import.png :align: center :width: 6in 导入已创建的焊接工程——焊接特征参数设置弹窗 .. figure:: analysis/new.png :align: center :width: 6in 新建焊接工程——焊接特征参数设置弹窗 如果确认使用当前的特征配置，点击图 3-210或者图 3-211中的“确认使用”按钮，如果需要重新选择特征，点击图中的“重选特征”按钮，进入图 3-212页面。目前工件的模型构建方式有3种：相机采集、3D文件集成、SLAM建图，点击对应的图标，会出现图 3-213中的焊接特征描述弹窗，该弹窗会显示当前所选方式/特征的详细描述，请根据该描述和实际工件进行匹配选择。 .. figure:: analysis/model_struct.png :align: center :width: 6in 重选特征——模型构建方式选择 .. figure:: analysis/model_struct_camera.png :align: center :width: 6in 模型构建方式——相机采集描述弹窗展示 .. important:: 如果选择SLAM建图这种模型构建方式，页面按钮“下一步”会切换为“完成”，请直接点击该按钮即可完成焊接特征参数配置。 如果模型构建方式选择的是“3D文件继承”，请继续点击“下一步”，进入平面特征选择页面，如下图所示。 .. figure:: analysis/3D_plane_box.png :align: center :width: 6in 3D文件继承——平面特征 如果模型构建方式选择的是“相机采集”，请继续点击“下一步”，进入视觉特征选择页面，如下图所示。请根据焊接特征描述，确定当前使用工件是“非样条特征”还是“样条特征”，然后点击“下一步”进入下一个特征选择页面。 .. figure:: analysis/feature5.png :align: center :width: 6in 视觉特征选择页面——非样条特征 .. figure:: analysis/feature6.png :align: center :width: 6in 视觉特征选择页面——样条特征 如果是样条特征工件，需要确定当前使用工件是普通样条还是相贯线样条。如下图所示，请根据焊接特征描述选择正确的特征。 选择完样条特征后，直接点击“完成”按钮结束焊接特征参数配置。关闭弹窗后开始模型构建等流程即可。 .. figure:: analysis/feature7.png :align: center :width: 6in 普通样条 .. figure:: analysis/feature8.png :align: center :width: 6in 相贯线样条 如果是非样条特征工件，需要进一步选择平面特征，考虑到目前四种平面特征的优先级特点，所以选择该平面特征时，需要点击“下一步”按钮，根据工件的平面结构按照界面给出的交互提示选择“是”或者“否”，如下图所示，已选择的特征会出现在页面中“已选择特征”下方的列表中。 .. figure:: analysis/feature2.png :align: center :width: 6in 非样条特征——搭接平面特征 .. figure:: analysis/feature3.png :align: center :width: 6in 非样条特征——细窄平面特征 .. figure:: analysis/feature4.png :align: center :width: 6in 非样条特征——箱梁平面特征 .. figure:: analysis/feature1.png :align: center :width: 6in 非样条特征——普通平面特征 .. important:: 该页面的图标按钮交互方式与其他特征不同，点击后只能查看焊接特征描述弹窗，并不能执行选择操作，选择特征必须点击“下一步”按钮才能生效！ 平面特征选择结束后，点击“下一步”按钮，进入圆柱与圆锥特征选择页面，如下图所示，如果当前工件不涉及圆柱与圆锥特征，点击“取消选中”后再点击“下一步”，如果当前未选择圆柱与圆锥特征，直接点击“下一步”即可。 .. figure:: analysis/short_cylinder.png :align: center :width: 6in 圆柱与圆锥特征--选中矮圆柱特征 .. figure:: analysis/cancle_cylinder.png :align: center :width: 6in 圆柱与圆锥特征--取消特征选中 圆柱与圆锥特征结束后，是平面关系的特征选择，如下图所示。平面关系只有小间隙和大间隙两种类型，根据工件的实际特征选择后，检查页面中“已选择特征”下方列表中的特征是否正确，无误后点击“确认选择”即完成焊接特征参数配置操作，设置成功后弹窗会自动关闭。 .. figure:: analysis/large_gap.png :align: center :width: 6in 平面关系特征--大间隙 .. figure:: analysis/small_gap.png :align: center :width: 6in 平面关系特征--小间隙 焊机配置 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 协作机器人携带焊枪进行焊接作业可以显著提高焊接效率和焊接质量，法奥协作机器人可以通过“控制器IO”或“数字通信协议（UDP）”或“数字通信协议（Modbus TCP）”三种方法进行焊接控制： .. figure:: analysis/welder1.png :align: center :width: 6in 焊机配置三种控制类型 - 控制器IO：机器人通过设置控制箱模拟量输出(0-10V)进行焊接电流和焊接电压的大小控制，通过控制箱数字输出进行焊接起弧、送丝、送气的控制，通过控制箱数字输入采集焊机准备、起弧成功等信号输入。 - 数字通信协议（UDP）：机器人通过UDP与PLC进行通信，PLC再通过CANOpen总线或其他协议与焊机通信，进而控制焊接电压、电流和焊机起弧、送丝、送气等操作(机器人UDP通信协议内容请联系法奥售后人员获取)。 - 数字通信协议（Modbus TCP）：即控制器外设开放协议，通常是一个可运行的LUA程序，程序包含通讯创建指令、循环向从站设备写入控制数据和读取实时状态数据指令，执行该LUA程序时，机器人与设备建立通讯，并进行数据交互。控制器外设开放协议LUA程序中可自定义IP地址、端口号、周期等通讯参数，用户在使用时需要根据实际设备情况对该协议内容进行修改。控制器外设开放协议支持的设备包括打磨头、激光传感器、CNC、焊机等。控制器外设开放协议文件名称需以CtrlDev_开头，如“CtrlDev_Welding.lua”，最多支持4个开放协议同时运行。 “控制器IO”或“数字通信协议（UDP）”进行焊接控制主要包括以下几个步骤： ①焊枪安装及信号接线，详见本手册章节2.2设备安装中的介绍，信号接线请联系法奥市场技术人员； ②焊机参数配置； ③生成焊接控制程序。 协作机器人可通过“控制器IO”信号或“数字通信协议”进行焊接过程控制，两种方式的配置操作主要有以下两个区别点： ①使用“控制器IO”时需要设置实际控制焊接电流电压与控制箱模拟量输出值之间的对应关系； ②使用“数字通信协议”时需要配置通信参数。 一、控制器I/O 步骤1：如下图所示，选择焊机状态信号DI输入端口和焊机控制信号DO输出端口，点击“配置”按钮，各信号含义如下： .. figure:: analysis/welder2.png :align: center :width: 6in 焊接功能I/O配置 焊机准备：当焊机已经准备完成可以进行焊接作业时，焊机输出该信号至机器人。 当焊机故障或其他原因未准备完成时，焊机未将该信号输入至机器人，此时AIRLab主页面提示“焊机未准备好”。若您的焊机没有焊机准备好信号，可将该项端口设置为“无”。 起弧成功：焊机起弧已成功，机器人输出起弧信号至焊机后，等待焊机反馈起弧成功信号，在设定的超时时间内机器人未检测到焊机的起弧成功信号，机器人报“起弧超时”错误。 使用机器人焊接功能时若未配置起弧成功信号仍可进行焊接，但机器人会报“起弧成功DI未配置”警告；若您的焊机有起弧成功信号输出，我们建议您配置此信号以进行更安全的焊接。 焊接中断恢复：机器人焊接过程中电弧意外中断或操作人员主动暂停焊接时会触发焊接中断，焊接中断后外部向机器人输入该信号从无效变为有效时，机器人自动从原来中断的位置自动恢复焊接。 焊接中断退出：机器人焊接过程中电弧意外中断或操作人员主动暂停焊接时会触发焊接中断，焊接中断后外部向机器人输入该信号从无效变为有效时，机器人终止焊接，焊接终止后不可再次恢复焊接。 焊机起弧：机器人控制焊机起弧的DO输出端口，当机器人程序执行起弧指令时，焊机起弧对应DO输出端口自动输出有效。 气体检测：机器人控制焊机送气的DO输出端口，当机器人执行焊接送气指令时，送气对应的DO输出端口自动输出有效。 正向送丝：机器人控制焊机正向送丝的DO输出端口，当机器人执行正向送丝指令时，正向送丝对应的DO输出端口自动输出有效。 反向送丝：机器人控制焊机反向送丝的DO输出端口，当机器人执行反向送丝指令时，反向送丝对应的DO输出端口自动输出有效。 步骤2：焊接电流电压与模拟量输出关系图设置。协作机器人焊接控制类型选择为“控制器IO”时，通过控制箱模拟量输出大小来控制焊接电流和焊接电压值(控制箱模拟量输出电压范围为0 ~ 10V)，此时需要配置控制箱模拟量输出值与实际焊接电流、焊接电压值的线性对应关系。 如图所示，在焊机配置页面找到“模拟量电流电压关系图”，其中“A-V”表示焊接电流与控制箱输出模拟量输出电压之间的对应关系，“V-V”表示焊接电压与控制箱输出模拟量电压之间的对应关系。 .. figure:: analysis/welder3.png :align: center :width: 6in A-V电流电压关系图 选择“A-V”，输入焊接电流范围0-1000A，模拟量输出电压0-10V，输出AO为“Ctrl-AO0”(焊接电流控制模拟量输出端口为AO0)，点击“配置”按钮。 如图所示，点击“V-V”设置焊接电压与控制箱模拟量输出电压之间的对应关系，输入焊接电压范围为0-100V，模拟量输出电压值为0-10V，输出AO为“Ctrl-AO1”(焊接电流控制模拟量输出端口为AO0)，点击“配置”按钮。 .. figure:: analysis/welder4.png :align: center :width: 6in V-V电流电压关系图 步骤3：焊机调试。在焊机配置页面中找到“焊机调试”，输入超时时间为1000ms，点击“送气”，机器人即控制焊机开始输送保护气，点击“停气”按钮，机器人即控制焊机停止输送保护气。其他按钮“起弧”、“正向送丝”、“反向送丝”等操作方法相同，不再赘述。 .. figure:: analysis/welder5.png :align: center :width: 6in 焊机调试 二、数字通信协议（UDP） 机器人通过“数字通信协议”进行焊接控制，本质上是机器人与PLC进行UDP通信，机器人通过UDP通信将起弧、送丝、送气、电流、电压等控制数据传至PLC，再由PLC端进一步通过CANOpen总线(或其他方式)对焊机进行控制，同时PLC端采集实际的焊接电流电压、起弧成功信号反馈至机器人。(机器人UDP通信协议内容请联系法奥售后人员获取)。 步骤1：UDP通讯配置。由于机器人与PLC进行UDP通信，因此需要配置UDP通信参数，其中各项参数的含义如下： .. figure:: analysis/welder6.png :align: center :width: 6in UDP通讯配置 - IP地址：UDP通信PLC端的IP地址； - 端口号：PLC端UDP通信端口号； - 通信周期：机器人与PLC进行UDP通信的周期，默认为2ms； - 丢包检测周期、丢包次数：在丢包检测周期内的丢包个数超过设定值时，机器人报“UDP通信丢包异常”错误，同时通信自动切断。 - 通信中断确认时长：机器人在该时长内未收到一帧完整的PLC反馈数据包即报“UDP通信中断”错误报警，同时切断UDP通信。 - 断电重启自动重连：机器人检测到机器人断电重启后是否自动进行重连恢复； - 通信中断自动重连：机器人检测到UDP通信中断后是否自动进行重连恢复； - 重连周期、重连次数：使能UDP通信中断自动重连且检测到UDP通信中断后，机器人以设定的周期进行重连，当重连次数达到最大设定值仍未连接成功时，机器人报“UDP通信中断”错误报警，同时切断UDP通信。 配置完成上述参数后，点击“配置”按钮。配置成功后，点击“加载”按钮。 步骤2：选择焊机状态信号DI输入端口和焊机控制信号DO输出端口，点击“配置”按钮，各信号含义如下： .. figure:: analysis/welder7.png :align: center :width: 6in 焊接功能I/O配置 - 焊机准备：当焊机已经准备完成可以进行焊接作业时，焊机输出该信号至机器人； 当焊机故障或其他原因未准备完成时，焊机未将该信号输入至机器人，此时机器人WebApp右上角提示“焊机未准备好”。若您的焊机没有焊机准备好信号，可将该项端口设置为“-1”。 - 起弧成功：焊机起弧已成功，机器人输出起弧信号至焊机后，等待焊机反馈起弧成功信号，在设定的超时时间内机器人未检测到焊机的起弧成功信号，机器人报“起弧超时”错误； 使用机器人焊接功能时若未配置起弧成功信号仍可进行焊接，但机器人会报“起弧成功DI未配置”警告；若您的焊机有起弧成功信号输出，我们建议您配置此信号以进行更安全的焊接。 - 焊接中断恢复：机器人焊接过程中电弧意外中断或操作人员主动暂停焊接时会触发焊接中断，焊接中断后外部向机器人输入该信号从无效变为有效时，机器人自动从原来中断的位置自动恢复焊接。 - 焊接中断退出：机器人焊接过程中电弧意外中断或操作人员主动暂停焊接时会触发焊接中断，焊接中断后外部向机器人输入该信号从无效变为有效时，机器人终止焊接，焊接终止后不可再次恢复焊接。 - 焊机起弧：机器人控制焊机起弧的DO输出端口，当机器人程序执行起弧指令时，焊机起弧对应DO输出端口自动输出有效。 - 气体检测：机器人控制焊机送气的DO输出端口，当机器人执行焊接送气指令时，送气对应的DO输出端口自动输出有效。 - 正向送丝：机器人控制焊机正向送丝的DO输出端口，当机器人执行正向送丝指令时，正向送丝对应的DO输出端口自动输出有效。 - 反向送丝：机器人控制焊机反向送丝的DO输出端口，当机器人执行反向送丝指令时，反向送丝对应的DO输出端口自动输出有效。 步骤3：焊机调试。在焊机配置页面中找到“焊机调试”，输入超时时间为1000ms，点击“送气”，机器人即控制焊机开始输送保护气，点击“停气”按钮，机器人即控制焊机停止输送保护气。其他按钮“起弧”、“正向送丝”、“反向送丝”等操作方法相同，不再赘述。 .. figure:: analysis/welder8.png :align: center :width: 6in 焊机调试页面 步骤4：焊接中断恢复配置是焊接过程中程序发生中断，清除继续焊接需要配置的参数；包括焊接电弧跟踪意外中断检测参数的配置和焊缝中断检测参数的配置。 .. figure:: analysis/welder9.png :align: center :width: 6in 焊接中断恢复配置 焊接电弧跟踪意外中断检测参数配置是针对焊接过程中电弧中断需要配置的参数，包括选择是否检测和电弧中断确认时长配置 - 是否检测：表示是否检测焊接电弧跟踪意外中断。 - 电弧中断确认时长：定义电弧中断多少毫秒属于电弧中断，需要恢复中断。 配置好之后，点击“确定”按钮，完成焊接电弧跟踪意外中断检测参数配置。 焊接中断检测参数配置是焊接过程中程序中断，恢复中断机器人运动所需要配置的参数，包括选择焊接中断是否恢复、焊缝重叠距离配置、机器人再回到起弧点速度配置和机器人运动到起弧点方式配置。 - 焊接中断是否恢复：选择恢复在焊接中断后会弹出焊接中断的弹窗，清除错误后再恢复中断，否则不会恢复中断。 - 焊缝重叠距离：焊接恢复时为了保证恢复后焊缝与中断前焊缝的连续性，恢复焊接的起弧点与原焊缝需要有一定的重叠距离。机器人再回到起弧点速度：恢复中断后机器人回到设置的起弧点的速度。 - 速度：焊接中断后往往需要将机器人移至安全位置并对焊缝进行处理，处理完成后执行焊接恢复时，机器人将从当前位置移至焊接再起弧点，该“速度”即表示机器人移动至再起弧点的速度。 - 机器人运动到起弧点方式：焊接中断后往往需要将机器人移至安全位置并对焊缝进行处理，处理完成后执行焊接恢复时，机器人将从当前位置移至焊接再起弧点，该“运动方式”即表示机器人移动至再起弧点的运动方式，有“LIN”和“PTP”两种方式可供选择。 配置好之后，点击“确定”按钮，完成焊接中断检测参数配置。 焊接中断恢复配置全部配置完成后，运行程序，机器人焊接过程中可能在以下情况下发生中断： ①操作人员主动暂停焊接，以观察实际焊接情况或清理喷嘴等操作； ②焊接电弧意外中断； ③机器人发生碰撞导致焊接暂停； 机器人焊接过程中发生中断后，操作人员可以将机器人切换至手动模式，拖动机器人至安全位置，并对中断发生原因进行处理。检查环境，排除问题之后在以下弹窗点击“恢复焊接”按钮程序会按照配置的参数恢复中断。 .. figure:: analysis/123.png :align: center :width: 3in 焊接中断弹窗 三、数字通讯协议（Modbus TCP） 步骤1：在开放协议配置中，点击“上传”按钮，将编写完成的开放协议LUA程序文件上传至控制器中。选择一个开放协议ID和开放协议名称，点击“配置”按钮(选择协议ID需与开放协议文件中编写的ID一致)，为每个开放协议指定一个ID。上传焊机开放协议“CtrlDev_WELDING.lua”(协议文件名称需以CtrlDev_开头，且后缀名为“.lua”)。 .. figure:: analysis/welder10.png :align: center :width: 6in 开放协议设置 步骤2：在设备操作及状态中的列表显示已配置的焊机开放协议，选中已配置的协议，点击“加载”按钮，连接状态绿色图标亮起表示正常加载；红色图标表示加载失败。 .. figure:: analysis/welder11.png :align: center :width: 6in 开放协议加载成功 .. figure:: analysis/welder12.png :align: center :width: 6in 卸载开放协议 步骤3：在进行焊机调试前，请先确保焊机开放协议已正常加载，相关寄存器地址配置正确。点击“起弧”、“收弧”、“送气”、“关气”等按钮，观察实际焊机动作是否与设置一致，若焊机未进行设置的动作，则检查焊机开放协议中寄存器配置是否有误，并做进一步调试。 .. figure:: analysis/welder14.png :align: center :width: 6in 焊机调试 步骤4：焊机开放协议卸载。在“设备操作及状态”中点击“卸载”按钮，此时协议运行状态断开。点击“删除”按钮，协议列表中删去该协议。 .. figure:: analysis/welder13.png :align: center :width: 6in 删除开放协议 扩展轴通讯配置 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 点击“扩展轴设置”弹窗中“通讯方式”中的图标按钮，进入对应的通讯配置方式页面。 .. figure:: analysis/38.png :align: center :width: 3in 扩展轴通讯方式选择 一、控制器+PLC（UDP通讯） 使用扩展轴UDP通讯方式之前，需要先建立相应的扩展轴标系，在相应的扩展轴坐标系下配置相应的扩展轴方案，并在扩展轴导入后应用建立好的工具坐标系。扩展轴功能主要与焊机功能和激光跟踪传感器功能配合使用。 .. figure:: analysis/UDP1.png :align: center :width: 6in UDP通讯 步骤1：配置扩展轴UDP通讯参数：设置IP地址、端口号、通信周期、丢包检测周期、丢包次数等参数，其中重连周期和重连次数需在通讯中断自动重连开关开启后才可配置。 - IP地址：自定义IP地址； - 端口号：根据实际情况定义； - 通讯周期：根据实际情况定义，单位ms； - 丢包检测通讯周期：10 ~ 1000 ms； - 丢包次数：1 ~ 100； - 通讯中断确认时长：0 ~ 500 ms； - 断电重启自动重连：开/关； - 通讯中断自动重连：开/关； - 重连周期：1 ~ 1000 ms； - 重连次数：1 ~ 100； .. important:: 设置通讯断开确认时长后，当通讯异常超出该时长时才确认通讯断开并报错；UDP通讯断开后，触发UDP断开报错(可复位)，可点击清除警告信息按钮，UDP通讯再次建立。 步骤2：通讯参数配置成功后，点击“设置”按钮，建立UDP通讯，按钮点击后页面没有错误提示，即UDP通讯连接成功。也可以通过查看web端的UDO通讯配置状态和扩展轴伺服到位状态，确认扩展轴通讯是否设置成功。 .. important:: UDP通讯未建立连接时，无法配置和查看UDP扩展轴编号信息；在进行扩展轴UDP通讯加载之前务必先进行除序号0以外扩展轴坐标系的配置和应用。 步骤3：选择当前应用的扩展轴编号（目前只有编号1、2、3、4），点击扩展轴编号后方的“编辑”按钮进入详细配置界面。设置轴类型、轴方向、运行速度、加速度、正方向限位、反方向限位、导程、编码器分辨率、起点偏置、厂家、型号和模式，点击配置即可配置完成。 - 轴类型：直线导轨、旋转轴和无限旋转轴； - 轴方向：正/负； - 运行速度：0~2000mm/s； - 加速度：0 ~ 2000 mm/s²； - 正方向限位：0 ~ 50000； - 反方向限位：-50000 ~ 0； - 导程：0~1000； - 编码器分辨率：0 ~ 10000000； - 起点偏置：0 ~ 10000mm； - 厂家：禾川、汇川和松下； - 型号：根据厂家自动匹配型号列表； - 模式：增量系统和绝对位置系统； .. figure:: analysis/UDP2.png :align: center :width: 6in 已配置扩展轴设置页面 .. figure:: analysis/UDP3.png :align: center :width: 6in 扩展轴配置信息编辑页面1（鼠标上下滑动查看完整信息） .. figure:: analysis/UDP4.png :align: center :width: 6in 扩展轴配置信息编辑页面2（鼠标上下滑动查看完整信息） 步骤4：扩展轴参数配置完成后，点击“去使能”按钮，将对应扩展轴编号使能，使能成功后即可设置回零方式和扩展轴测试，当扩展轴未使能时无法进行回零方式设置和扩展轴测试。 .. figure:: analysis/UDP5.png :align: center :width: 6in 扩展轴使能成功 步骤5：扩展轴未使能成功无法进行回零方式设置和扩展轴测试；扩展轴使能成功后，点击“回零”按钮进入回零方式设置界面。设置回零方式、寻零速度和零点箍位速度，点击“设置”按钮，扩展轴开始回零，回零成功后，AIRLab主界面右侧“扩展轴设置”中的exaxis位置为0. - 回零方式：当前位置回零、负限位回零和正限位回零； - 寻零速度：0~2000mm/s； - 零点箍位速度：0~2000mm/s； .. figure:: analysis/UDP6.png :align: center :width: 6in 回零方式设置 步骤6：扩展轴未使能成功无法进行设置功能；扩展轴使能成功且回零方式设置完成后，点击“测试”按钮进入扩展轴测试界面。设置运行速度、加速度和最大距离，进行正向转动和反向转动测试扩展轴，同时在转动过程中可以点击“停止”按钮测试扩展轴是否可以正常停止。 .. figure:: analysis/UDP7.png :align: center :width: 6in 扩展轴测试界面 步骤7（可选设置项）：设置定位完成时间，该配置项用于监听扩展轴运动停止的时间。当扩展轴建立UDP通讯后，输入时间，点击“配置”按钮即可完成设置。 .. figure:: analysis/UDP8.png :align: center :width: 6in 定位完成时间设置界面 二、控制器+伺服驱动器（485通讯） 使用RS485通信控制伺服扩展轴前，请先将伺服驱动器的RS485通信接口与机器人控制箱上的RS485通信接口建立连接。法奥机器人易制造控制箱电气 接口示意图如下： .. figure:: analysis/485.png :align: center :width: 5in 法奥机器人mini控制箱电气接口示意图 以戴纳泰克伺服驱动器FD100-750C型号为例，参考改驱动器面板端子示意图和FD100-750C的X3A-IN端子定义，当机器人配置与FD100-750C伺服扩展轴通信时，需要将控制箱上的485-A0端子、485-B0端子分别与驱动器X3A-IN端子的4号和5号引脚连接。（请注意：您可以在伺服驱动器面板上看到一个“485”标志的插线端子，该端子暂未开放用户使用，请勿将您的RS485通信线缆连接到此端子上）。同时，若连接多个伺服驱动器，且该驱动器为链路的最后一个，需要将面板上的RS485通信中断电阻拨码开关（2号拨码）打开。 .. figure:: analysis/FD100-750C.png :align: center :width: 5in FD100-750C驱动器面板 .. figure:: analysis/FD100-750C_port.png :align: center :width: 5in FD100-750C的X3A-IN端子定义 确保您的RS485通信线缆正确连接且机器人和伺服扩展轴都正常上电后，打开AIRLab扩展轴485通讯配置。 在伺服驱动器配置中，选择编号为“1”（请注意：当连接多个伺服时，此编号用于区分不同的伺服，后面我们会多次提到该编号），厂商为“戴纳泰克”，选择相应的伺服驱动器型号，此处型号为“FD00-750C”，软件版本为V1.0，填写伺服驱动器对应的分辨率，此处为131072，根据您的机构模型填写机械传动比，此处为15.45，点击“配置”按钮。 如果配置按钮点击后，主页面没有返回错误，至此已经完成机器人与伺服驱动器的485通讯配置，用户也可以通过web端右侧的“伺服状态栏”查看伺服的实时状态信息。 .. figure:: analysis/485_1.png :align: center :width: 6in 伺服驱动器配置界面 伺服成功后，需要按顺序对扩展轴设备进行使能和回零方式设置，完成后即可进行一定的运动测试，请在确保安全的前提下跟着本手册做如下测试操作。 步骤1：在“已配置伺服驱动器”中，选择控制模式为“位置模式”，选择对应的伺服编号，页面中的五个图标按钮，从左往右依次是： .. figure:: analysis/485_2.png :align: center :width: 6in 已配置伺服驱动器 - 查看按钮：点击查看伺服驱动器配置信息。 - 去使能按钮：伺服驱动器去使能状态，点击按钮伺服驱动器使能（按钮变为使能按钮）。 - 回零按钮：伺服驱动器回零方式设置。 - 测试按钮：伺服驱动器测试。 - 伺服错误清除按钮：伺服驱动器提示错误时，点击清除。 .. figure:: analysis/485_3.png :align: center :width: 6in 伺服驱动器配置信息 步骤2：点击“去使能”按钮，此时会先设置伺服驱动器编号，设置成功后设置控制模式，控制模式设置成功后将伺服驱动器使能。伺服使能成功后查看机器人各类状态栏中的“Servo”中可观察到对“伺服使能”状态灯亮起，表示伺服驱动器已经使能。点击“使能”状态按钮，将伺服驱动器去使能，“伺服使能”状态灯熄灭。 .. figure:: analysis/485_4.png :align: center :width: 6in 伺服驱动器使能成功 .. important:: 切换控制模式后，需要先将伺服驱动器去除使能，再将伺服驱动器使能，伺服的控制模式切换才会生效，伺服使能成功后将切换控制模式将禁用。 步骤3：伺服驱动器使能成功后，点击“回零”按钮，选择回零模式为“当前位置回零”，回零速度为5mm/s，零点箍位速度为1mm/s；点击“设置”按钮，即完成了伺服当前位置回零操作，用户可以在机器人各类状态栏中的“Servo”中观察到当前的“伺服位置”为0；（请您完全阅读本手册后，再将回零模式选择为“负限位回零”或“正限位回零”进行回零测试）。 .. figure:: analysis/485_4_8.png :align: center :width: 6in 伺服驱动器回零设置页面 步骤4：伺服运动。在实际控制伺服电机运动前，请先了解伺服电机的“位置模式”和“速度模式”。 位置模式：可以输入一定的运动速度和目标位置参数，伺服将以设置的速度运动到目标位置，运动到目标位置后，伺服将停止运动。 .. figure:: analysis/485_5.png :align: center :width: 6in 位置模式内容 速度模式：可以输入一定的目标速度，伺服将按照您设置的目标速度一直运动，直至您将目标速度设置为0或将伺服电机下使能； .. figure:: analysis/485_6.png :align: center :width: 6in 速度模式内容 当切换控制模式时，“当前控制模式”显示会自动切换（请注意：切换控制模式后，需要先将伺服去除使能，再将伺服使能，伺服的控制模式切换才会生效）。若目前您的伺服未处于“位置模式”，请将您的伺服切换至位置模式。输入“目标位置”为50mm，运行速度为5mm/s，在确认安全的条件下，点击“设置”按钮，此时伺服电机将按照您设置的参数运动，您可以在web端中机器人各类状态栏中的“Servo”中实时观察伺服的位置和速度等。 将伺服的控制模式改为“速度模式”，点击“使能”状态按钮将伺服驱动器去使能，再点击“去使能”状态按钮，此时伺服切换为速度模式（请注意：当伺服电机运动后，只能通过将目标速度设置为0使伺服电机停止）。输入目标速度为5mm/s，点击“设置”按钮，伺服电机将以5mm/s的速度保持运动，同样您可以在web端中机器人各类状态栏中的“Servo”中实时观察伺服的位置和速度等。 步骤5：若机器人发生碰撞、按下急停等紧急情况下扩展轴能触发急停，并按照设定的急停减速度停止运动，碰撞报警恢复后能继续下发指令使扩展轴恢复运行。需要在高级设置中，设置伺服加减速度和伺服急停加减速，如下图所示： .. figure:: analysis/485_7.png :align: center :width: 6in 伺服停止和急停速度设置 软件模式设置 ~~~~~~~~~~~~~~~~~ 目前AIRLab提供三种模式：单机、主站、从站。单机是默认模式，主站和从站是进行龙门式焊接时使用的。在AIRLab菜单栏中点击“焊接(W)”—“软件模式设置”，如下图所示。 .. figure:: analysis/software-model.png :align: center :width: 3.5in 软件模式设置 碰撞模型参数化补全 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 碰撞模型参数化补全功能主要针对较为复杂大型工件的碰撞模型建模。操作步骤如下： 点击“开始选点”按钮后，模型上的点切换为可选择属性，您可以在“焊缝端点缩放倍数”中设置点的大小，请按提示中的信息完成四个点的选择。四个点确定后会构成一个薄面，请根据实际工件结构，设置厚度、方向和膨胀厚度。 设置完成后点击“设置属性”按钮，再点击“建模”按钮完成该模型体的建模。重复上述步骤完成其他模型体的建模，全部结束后点击“结束选点”按钮，将模型上的点设置回不可选择属性。 .. important:: 点被选中后会变为黄色，四个点未全部选择完之前，再次点击选择的点可以取消选中。如果四个点选择结束后发现生成的模型体有误，请点击“删除”清除选中的模型体，并重新选择。 .. figure:: analysis/collision_make_up.png :align: center :width: 3.5in 碰撞模型参数化补全弹窗 - 显示所有模型体：将建模出来的所有模型体显示在界面三维场景中。 - 隐藏所有模型体：将建模出来的所有模型体隐藏起来，不再显示。 - 厚度：四个点构成的薄面的厚度，设置后，薄面会在Z轴方向上增厚。 - 方向：分为正向和反向，请根据实际工件结构，结合三维场景中模型增厚的方向确定选择。 - 膨胀厚度：如果四个点构成的薄面在边缘上存在与实际工件结构不一致的地方，可以设置膨胀厚度，薄面会以面的中心点为基准，向四周膨胀。 .. important:: 模型体的建模会影响到后续步骤中避障功能的效果，请尽可能地保证模型体与实际工件结构一致。