本方案的目的是通过详细描述优傲机器人双臂方案的软硬件配置，快速设计和实现优傲机器人双臂解决方案。

 

优傲双臂机器人方案可以根据具体的需求由UR3/UR3e、UR5/UR5e、UR10/UR10e、UR16e任意两款或者同一款的两台采用不同的安装姿态组成。例如两台UR3、一台UR3与一台UR5。通过运行双臂标定算法，统一两台机器人的坐标系（统一坐标系的优点在标定部分有介绍）；安装DualArm URCap，添加同步指令，方便协同操作。
 

图1 UR双臂机器人参考布置图

备注：优傲机器人支持各种姿态安装，上图仅供参考，可根据具体需求配置。

1、本方案硬件设备列表：

本方案资源扩展性强，可根据不同需求进行合理搭配，详细信息可咨询我公司销售或技术人员。

2、机械安装
两台机器人的机械安装分别按照单台UR机器人的安装标准进行，相关部分请参考对应UR机器人的安装指南。

3、Emergency信号线连接与配置
双臂机器人作为一个整体，紧急停止（急停）信号需要共享，即触发任意一个急停信号，另外一台机器人有需停止。若应用中只有双臂UR机器人则只需进行如下a,c,d步，若还有外围设备（如安全PLC）或者急停按钮需要连接，则进行如下第a-d步。
a）两台UR机器人急停信号线连接，图2。

图2  A、B为UR机器人

b）与外围设备或外部急停按钮的连接，图3。

图3  A位主UR机器人，B为外部设备（CI等效为外部设备急停输入信号，CO等效为外部设备急停输出信号。


图4  主UR机器人与外部急停按钮连接

c）在一些应用中需要使用Safeguard stop，与急停不同，UR机器人不提供Safeguard stop的数字输出信号，因此需要采用多联开关（两台UR机器人需4联开关）同时连接两台UR机器人，图5为单台UR机器人的Safeguard stop 连接图。

图5  单台UR机器人Safeguard stop连接与复位

d）急停信号连接好后需要在示教器上安装设置中对Configurable IO进行配置，图6。

如进行了Safeguard stop的连接，那么复位的操作可以通过配置Configurable IO为Safeguard reset 完成，图7。

图7  如图5中 Safeguard stop连接对应的Configurable IO配置

4、网络连接与配置
两台UR5机器人协同通讯通过Modbus-TCP通讯实现，因此需要将两台控制器通过网络信号线链接起来。考虑到调试方便或者与外围设备的通讯需求，交换机或路由器至少有三个网口，两台UR5机器人设置在同一个网段，连接图如图8。

图8  网络连接图

5、双臂标定
双臂标定流程是连接两台UR机器人的法兰，通过一台拖动另外一台机器人到不同姿态，解算出从机器人基坐标在主机器人基座标下的位姿以及从机器人TCP坐标系在主机器人TCP坐标系下的位姿。两台机器人法兰的连接不限定具体的形式，但是需尽量保证其相互作用力的力臂较短（虽然标定软件会自动让负载更大的机器人拖动负载小的，但是力臂太长可能还是无法拖动），法兰之间连接稳固即可（图9为一种参考设计）。

1）使用法兰连接固定两个法兰；
2）利用一台机器人平面特征（共享坐标系）；首先定义针尖TCP，然后通过针尖TCP，定义平面特征，如图10。

3）启动 DualArmCalibration.exe程序，其中Master就是步骤2中定义共享坐标系的主机器人，其安装设置文件是包含有这个坐标系的文件；Slave的安装设置文件则是从机器人标定结束后以此为基础添加 DualArm_Plane平面特征的文件；设置完成之后，点击Validate setup 按钮，如果显示成功，那么即可进入第二个选项页 Tecah。

图11  启动标定程序

6）观察标定结果。从机器人加载新的安装设置文件，手动将双臂法兰靠近，两臂feature均设置为DualArm_Plane,同时朝一个方向运动，观察相对位移。基本无相对位移则标定效果良好；如果相对位移很明显，则需要重新标定。

6、DualArm URcap安装

将DualArm URcap拷贝至U盘插入示教器或者通过FTP拷贝至机器人控制器programs目录下软后按照如下安装流程：

（1）	（2）
（3）	（4）

 

图15 URcap安装流程，完成后需要重新启动控制器

 

7、双臂编程调试

 

1）安装设置

图16 双臂机器人安装设置

图17 添加协同指令

 

DualArmSync同步指令带有一个整型参数（1-32768），功能是让双臂程序运行至对应的同步指令时在开始往下运行。同步指令之前的move指令，Blend Radius必须为0。

图18 同步协同指令注意点