一、项目概述
本项目基于ABB RobotStudio软件，完成工业机器人工作站系统模型的创建，核心包含建模功能使用、测量工具使用、机械装置创建三大任务，实现 3D 模型搭建、尺寸精准测量与可运动机械装置设计，掌握工业机器人离线编程与仿真的基础建模操作。
二、项目目标
（一）能力目标
熟练使用 RobotStudio 完成基本 3D 建模与模型参数设置。
精准运用测量工具完成模型尺寸、角度、距离等参数测量。
完成机械装置建模、装配与运动特性设置，实现往复运动仿真。
（二）知识目标
掌握 RobotStudio 固体建模、模型编辑、导出方法。
掌握点到点、直径、角度、最短距离等测量工具使用逻辑。
掌握机械装置链接、接点、姿态、运动参数设置原理。
三、任务一：建模功能的使用
1. 任务描述
使用 RobotStudio 建模功能创建 3D 模型，并完成模型属性设置与导出。
2. 操作步骤
新建空工作站
点击「文件」→「新建」，选择空工作站，点击「创建」，生成空白工作站环境。
创建立体模型（圆柱体）
切换至「建模」选项卡，点击「创建」→「固体」→圆柱体，打开参数设置窗口。
设置模型参数
输入参数：半径 300mm，高度 500mm，点击「创建」生成圆柱体模型。
模型属性设置
右键点击创建的模型，可设置颜色、位置、显示状态、UCS 坐标系等属性。
导出几何体
右键模型，选择「导出几何体」，将模型保存为通用格式文件，便于后续调用。
四、任务二：测量工具的使用
1. 任务描述
使用测量工具完成长方体、圆柱体、锥体模型的尺寸、直径、角度及物体间最短距离测量。
2. 操作步骤
测量长方体尺寸（长 / 宽 / 高）
① 切换至「建模」选项卡，点击「选择部件」选中长方体，开启「捕捉末端」
② 在“建模”功能选项卡，单击“点到点”，选择要测量的A点，如图所示
③选择要测量的B点，单击鼠标左键，测量结果自动显示出来，如图所示
长方体其余尺寸参数的测量方法与此相同，请自行测量。
测量圆柱体直径
① 切换到“建模”功能选项卡，单击“选择部件”，选择要进行测量的部件，点击「捕捉边缘」，选择「直径」测量工具
② 选择要测量的圆周，在其上任意选取A、B、C三点，单击鼠标左键，测量结果自动显示出来，如图所示
测量锥体角度
① 切换到“建模”功能选项卡，单击“选择部件”，选择要进行测量的部件。然后，单击“捕捉末端”，单击“角度”
②选择要测量的角度，在其边上依次选取A、B、C三点，单击鼠标左键，测量结果自动显示出来，如图所示
测量两物体最短距离
切换到“建模”功能选项卡，单击“选择部件”，单击“捕捉末端”，单击“最短距离”，然后选择要进行测量的两个部件的任意端点，如图所示
测量技巧
灵活使用选择部件、捕捉末端、捕捉边缘、捕捉中心等模式，提升测量精度
五、任务三：创建机械装置（活塞模型）
1. 任务描述
创建简易活塞模型，完成部件装配、布尔运算、机械链接与运动特性设置，实现活塞往复运动。
2. 操作步骤
新建并保存工作站
新建空工作站，命名为5-4 example并保存
创建活塞部件
① 建模→固体→圆柱体，创建活塞（直径 100mm，高度 20mm）
② 同法创建活塞杆（直径 40mm，高度 500mm）
部件装配与结合
① 右键活塞杆→「放置」→「一个点」，捕捉活塞圆心完成对齐
② 单击左上方“主点-从”坐标，选择活塞杆底面圆的圆心；单击左上方“主点-到”坐标，选择活塞上表面圆心，然后单击确定完成放置，如图所示
③在“建模”功能选项卡中，单击“结合”，分别选择活塞杆和和活塞，然后单击确定完成结合并移走原部件，如图5-62、5-63所示
创建套筒部件
①有创建内套筒（直径 100mm，高度 400mm）、外套筒（直径 120mm，高度 420mm）
②通过“框架法”将套筒组合在一起。在“建模”功能选项卡中，单击“框架”，框架1位置设置为（0；0；20），即定位于外套筒内部，如图所示
框架2位置设置为（0；500；0），即定位于内套筒底面圆心，如图所示
布尔求差运算
①右键单击“部件5”内套筒，设置放置方式“两个框架”。“从框架”选择框架2， “主框架”选择框架1，然后单击确定，如图所示
点击「减去」，用内套筒减去外套筒，生成中空套筒结构。
创建机械装置
①右键单击“部件6”，完成套筒的颜色设置，将“部件5”、“部件6”更名为活塞、套筒，并删除其他部件，如图5-76、5-77所示
② 右键单击活塞，设置放置方式“一个点”，单击左上方“主点-从”坐标，选择活塞底面圆的圆心；单击左上方“主点-到”坐标，选择套筒内部上表面圆心，然后单击“确定”完成放置，如图所示
③ 在“建模”功能选项卡中，单击“创建机械装置”，设置机械装置模型名称和类型分别为：简易活塞、设备，如图5-81、5-82所示
④双击“创建机械装置”中的“链接”，链接L1选择部件为套筒并设置为BaseLink，单击应用。链接L2选择部件为活塞，单击应用，如图所示
⑤双击“创建机械装置”中的“接点”，设置关节名称：J1，关节类型：往复的，其余参数按照图示设置，然后单击“应用”，如图所示
设置运动姿态
添加原点位置（20mm）、姿态_300（300mm），转换时间设为 3s，编译机械装置。
运动仿真测试
使用「Freehand→手动关节」，拖动活塞实现上下往复运动。
保存机械装置库
右键简易活塞→「保存为库文件」，便于后续工作站调用。
六、项目总结
完成3D 基础建模，掌握圆柱体、长方体等固体创建与参数编辑方法。
掌握测量工具全功能使用，可完成模型尺寸、角度、距离精准测量。
成功创建活塞机械装置，实现部件建模、装配、布尔运算、运动控制全流程操作。
理解 RobotStudio 机械装置运动逻辑，可拓展设计输送带、滑台等工作站周边设备。
七、注意事项
建模时严格输入参数单位（mm），避免尺寸错误。
测量前开启对应捕捉模式，保证数据精准。
机械装置创建后必须编译，否则运动参数不生效。
及时保存工作站与库文件，防止数据丢失。
