3. 机器人系统创建与配置
在 RobotStudio 中，机器人系统（Robot System）是仿真与离线编程的运行核心。它并不是一个“虚拟机器人模型”那么简单，而是由控制器型号、RobotWare 版本、机器人本体型号、附加选项（Options）、I/O 配置、通信驱动等共同组成的一套可运行软件实体。只有先创建并正确配置系统，后续的建模、示教、路径规划与信号联调才有意义。本节围绕“选型—建系统—配选项—配 I/O 与通信”这条主线展开，帮助读者建立可复现的配置流程。
一、先明确系统由哪些要素构成
一个完整的机器人系统至少包含四层信息：控制器与 RobotWare 版本决定系统能力边界；机器人本体型号决定几何尺寸、负载与工作范围；选项（Options）决定是否支持特定功能，如 MultiMove、SafeMove、弧焊、点焊、输送链跟踪等；I/O 与通信配置决定系统与外部设备如何交换信号。四者缺一不可，且必须相互匹配。例如，选择了 IRB 2600 本体，却配置了不支持的 RobotWare 版本或缺少对应选项，系统在创建阶段就会报错或功能受限。
二、选择机器人型号：从任务反推参数
选择型号不能只看“哪个常见”，而应从任务需求反推。核心判断参数包括：负载（Payload）、工作范围（Reach）、重复定位精度、安装方式（地面、倒挂、壁挂）以及防护等级。例如，搬运一个 5 kg 的工件，末端夹具约 3 kg，则总负载约 8 kg，考虑动态余量通常选择额定负载 10 kg 以上的机型，如 IRB 2600-12/1.65。若工作范围需要覆盖 1.5 m 半径，则 1.65 m 臂展的机型较为合适。
在 RobotStudio 的“新建系统”向导中，选择本体型号后，软件会自动带出该型号的默认运动学参数与可达范围。此时应核对：所选型号是否与现场实际机器人一致；若仅用于方案验证，可选择同系列近似型号，但必须在文档中注明“示例选型，非现场实测”。
三、创建系统：向导中的关键决策点
创建系统通常通过“控制器”菜单下的“新建系统”进入向导。向导会依次要求选择：控制器版本、RobotWare 版本、机器人本体、选项、I/O 配置。其中有两个容易出错的点：
- RobotWare 版本与控制器匹配：IRC5 控制器通常搭配 RobotWare 5.x/6.x，OmniCore 搭配 RobotWare 7.x。版本不匹配会导致系统无法启动或选项不可用。
- 选项的依赖关系：某些选项存在前置依赖。例如启用 MultiMove 通常需要额外的驱动模块选项；启用 SafeMove 需要对应的安全选项与授权。向导中若选项置灰，往往说明前置条件未满足。
一个可参考的示例配置如下（仅为教学示例，非现场实测）：
控制器：OmniCore C30
RobotWare：7.5
机器人本体：IRB 2600-12/1.65
选项：MultiMove 基础、SafeMove Basic、PROFINET Device
I/O：DSQC 652 数字 I/O 板 ×1
通信：PROFINET 从站，IP 192.168.1.20/24创建完成后，系统会出现在“控制器”树下。此时应展开检查“配置”节点，确认本体、选项、I/O 板均已正确加载。若系统状态显示为“已停止”，可先启动虚拟控制器，观察是否有配置错误提示。
四、配置选项：按需开启，避免过度授权
选项配置的原则是“按需开启”。过多选项会增加系统复杂度，也可能引入不必要的授权成本。常见选项可分为三类：运动控制类（MultiMove、输送链跟踪）、安全类（SafeMove）、工艺类（弧焊、点焊、涂胶）。在离线仿真阶段，若仅验证路径可达性，通常只需基础运动选项；若需要验证多机器人协同，则必须启用 MultiMove 并配置多个机械单元。
五、I/O 与通信基础设置
I/O 配置是系统与外部设备交互的桥梁。在 RobotStudio 中，I/O 配置通常包括三步：添加 I/O 板、定义信号、映射到通信网络。
以 DSQC 652 数字 I/O 板为例，它提供 16 路数字输入和 16 路数字输出。添加后，需要为每个信号命名并指定地址。例如，将输入信号 di_Start 映射到地址 0，输出信号 do_Busy 映射到地址 0。命名建议采用“方向_功能”格式，如 di_PartPresent、do_ClampOn，便于 RAPID 程序中引用。
通信设置方面，若使用 PROFINET，需要配置从站 IP 地址、设备名称与输入输出字节长度。例如，设置 IP 为 192.168.1.20，子网掩码 255.255.255.0，输入 8 字节、输出 8 字节。配置完成后，可在“I/O 系统”中查看信号状态，并通过“仿真信号”手动置位，验证信号是否能被 RAPID 程序读取。
| 配置项 | 示例值 | 作用 |
|---|---|---|
| I/O 板型号 | DSQC 652 | 提供数字输入输出通道 |
| 输入信号 | di_Start / di_PartPresent | 接收外部启动与工件检测信号 |
| 输出信号 | do_Busy / do_ClampOn | 输出运行状态与夹具控制信号 |
| 通信协议 | PROFINET | 与 PLC 或上位机交换数据 |
| IP 地址 | 192.168.1.20/24 | 标识控制器在网络中的位置 |
六、配置完成后的验证要点
系统创建与配置完成后，建议按以下顺序验证：第一，启动虚拟控制器，确认无红色错误提示；第二，在“控制器”树下检查本体、选项、I/O 板是否全部加载；第三，手动置位一个数字输入信号，观察 RAPID 程序中对应变量是否变化；第四，若配置了通信，检查网络状态是否显示“已连接”。只有这四步都通过，才能认为系统配置基本可用，可以进入后续的建模与编程环节。