当前版本工作流
本文按 FiberArt 0.22.0 的界面和功能整理。软件的核心工作流是:准备几何与设备模型,创建或规划铺层,检查铺层质量,配置运动系统,仿真并导出设备程序。
1. 创建工程与导入模型
- 使用 文件 > 打开 打开工程或文件。在打开文件对话框中,按需要选择 CAD 零件、CAD 装配体、CAD 单体、网格化曲面、模型、场景、节点 等文件类型过滤器;也可以选择 全部,由软件根据文件扩展名识别类型。使用 保存 或 另存为 保存工程;启动后也可以从空白场景开始添加节点。
- STEP/IGES、网格、场景节点以及其他插件支持的数据都通过 文件 > 打开 导入。文件 > 导入 > 组件库 打开组件库对话框:可以按 类型(机器人、轨道、位置机等)和 品牌 筛选,按 名称 搜索,或点击 更新 从云端获取最新组件目录;表格显示组件的型号、品牌、负载、臂展和安装状态,双击选中项或点击 Open 载入设备组件。
- 打开设备模型(机器人、工具、导轨、位置机)时,软件会保留模型原有姿态并尝试自动挂载到场景中:机器人挂载到已有导轨下、工具挂载到已有机器人下,挂载顺序不影响最终的装配结果。
- 在场景树中选择节点,双击打开属性编辑器;右键节点可以执行该节点支持的操作。
- 对需要参与铺放计算的 CAD 曲面,先确认其单位、方向和离散精度;必要时将曲面转换为网格曲面。
需要新建坐标系时,在 模型 > Frame 菜单中选择即可直接创建一个默认坐标系节点,无需额外确认对话框。
模型、场景节点和轨迹可以分别保存或导出。工程文件用于保存完整场景;节点导出适合在其他工程复用单个设备或几何对象。
2. 规划铺层
在 功能 > 铺层规划器 打开铺层规划器。规划器的基本输入为:
- 铺层曲面;
- 铺放区域边界;
- 可选的引导曲线;
- 参考点和接缝;
- 铺层组、铺层节点以及规划参数。
规划方法包括 固定角度(FixedAngle)、自然曲线(Natural)、平行偏移(CurveOffset)、切片(Slicing),以及 固定角度-平行偏移(FixedAngle_Parallel)和 自然曲线-平行偏移(Natural_Parallel)组合方法。可变角度(Variable)选项可以让铺放角度沿参考线按函数变化;启用后需要填写变角度函数。
操作顺序通常是:
- 选择或创建铺层组和铺层。
- 设置铺层曲面、参考点、边界、引导曲线和接缝。
- 选择规划方法与铺放角度,必要时启用可变角度。
- 点击 新建规划器 初始化规划器。
- 使用向右/向左计算按钮生成课程,或使用单步按钮逐组检查。
- 观察场景树和 3D 视图中的参考线、课程、丝束及错误信息。
- 通过 修改铺层参数 修改参数后重新计算。
对于压力容器等轴对称回转体,也可以使用 功能 > 纤维缠绕 进行缠绕路径规划,参见 纤维缠绕。
边界必须是闭合曲线或闭合拓扑边界;引导曲线可以覆盖初始参考曲线。规划完成后,再在铺层属性中进行覆盖率、转向半径、铺放角度、压辊变形分析和点选查询。
3. 检查和编辑铺层
铺层节点可以控制整组丝束的显示,包括中心线、边界和 Tow 网格。Tow 节点可以单独修改显示和起止点。
对铺层进行手动修改后,应重新检查:
- 是否存在过短丝束、断裂或重叠;
- 转向半径是否满足材料和设备要求;
- 铺放角度误差是否在允许范围内;
- 课程边界和相邻课程间隙是否符合工艺要求。
4. 配置运动系统
在场景中准备机器人、工具、轨道、位置机和工件,并确认父子层级、基坐标系、法兰、TCP 以及碰撞几何正确。0.21.x 版本提供位置机、轨道和工具的 URDF 生成面板,也支持通用模型和 URDF 导出,适合先建立可复用的设备模型。
必要时使用 工件位姿标定 标定工件位姿,使用 TCP 标定 标定工具中心点。位姿格式、复制粘贴和标定结果说明见位姿与标定。
5. 仿真与导出
在 功能 > 仿真及后处理 打开面板:
- 选择轨道、机器人、位置机和工具。
- 添加需要仿真的轨迹节点,或使用 自动选择 根据场景树自动选择。
- 选择运动学算法和轨道/位置机策略,点击 应用;需要统一设置时使用 应用到所有轨迹。
- 设置仿真速度,使用 开始、暂停、继续 和 停止 检查运动过程。
- 选择后处理脚本、导出路径、参考节点和是否按铺层分别导出。
- 点击 导出 生成程序,并在目标控制器或离线仿真中验证。
导出的轨迹点包含轨迹段边界标记,后处理模板可以使用这些标记区分课程或路径段。KRL 模板的自定义方式见后处理定制。
6. 设备与几何检查
- 碰撞检测:配置碰撞检测对象并检查机器人、工具、工件和设备之间的干涉。
- 凸分解:为支持的模型生成凸分解部件,改善碰撞或物理计算使用的几何。
- 变位机/导轨/工具 URDF 生成器:从可视和碰撞几何创建通用设备节点。
- 测量:在 3D 视图中测量几何数据。
发生计算失败时,先查看 日志 面板,确认节点类型、单位、坐标系和几何是否满足当前操作的输入要求。