2. ROBOGUIDE工作单元搭建基础
多机器人节拍平衡的所有分析，都建立在同一个前提上：工作单元的数字模型必须与现场一致。如果机器人基座位置偏了 50 mm、工具 TCP 少填了一个姿态角、工件坐标系原点落在夹具背面，那么后续无论怎样优化轨迹和分配任务，得到的节拍数据都只是“看起来合理”的假值。本节围绕 ROBOGUIDE 工作单元搭建的四个基础环节展开：创建机器人工作站、导入设备模型、设置工具与工件坐标系、配置系统参数与初始布局。
一、创建机器人工作站：先定版本与机器人型号
ROBOGUIDE 启动后选择 New Workcell，第一步不是画布局，而是确定三件事：机器人系列与型号、软件版本（V7.x / V8.x / V9.x）、以及是否启用多机器人选项。多机器人节拍平衡项目必须勾选支持多机的配置，否则后续无法在同一工作单元中同时添加两台以上机器人并做协同仿真。
以常见的搬运—码垛单元为例，可选两台 R-2000iC/165F（负载 165 kg、可达半径 2650 mm）或一台 M-710iC/50 配一台 R-2000iC/210F。型号选择依据是工件重量、最大伸展距离和节拍目标，而不是“越大越好”——大机型惯量大、加速慢，在短距离高频搬运中反而可能拖慢节拍。创建时还需指定机器人安装方式：地面安装、倒挂或倾斜，这直接决定后续基座坐标系的方向。
二、导入设备模型：格式、单位与基准点
ROBOGUIDE 支持导入 .igs、.iges、.stl、.step 等格式的 CAD 模型。导入时最容易出问题的不是格式，而是单位与基准点。多数 CAD 导出默认为毫米，而 ROBOGUIDE 内部长度单位为毫米，若模型来自英寸制图纸，导入后会放大 25.4 倍，表现为“设备巨大、机器人渺小”。
导入后必须做三件事：一是用 Measure 工具核对关键尺寸（如夹具宽度、输送线高度）；二是设置模型的基准点（origin），通常把基准点放在设备与地面接触面的中心，便于后续按布局坐标摆放；三是给模型命名并归入 Machines 或 Fixtures 分组，避免几十个模型堆在一起无法管理。
三、设置工具与工件坐标系：TCP 与 UFrame 的配合
工具坐标系（UTool）定义在机器人法兰盘上，其原点即 TCP。以真空吸盘工具为例，若吸盘面距法兰盘 180 mm，且吸盘中心与法兰盘轴线重合，则 TCP 的 Z 向偏移为 180 mm，X、Y 为 0，姿态通常取默认的 (0°, 0°, 0°)。若吸盘带 15° 倾斜安装，则需在 W、P、R 中体现该角度，否则机器人会以错误姿态接近工件。
工件坐标系（UFrame）定义在工件或夹具上，用于描述“工件在哪里”。常见做法是把 UFrame 原点设在夹具定位销中心或托盘角点，Z 轴垂直向上。设置 UFrame 有三种方式：直接输入坐标值、三点法（原点 + X 方向点 + Y 方向点）、或从 CAD 模型拾取。三点法在现场标定中最常用，也最容易因取点位置偏差引入误差。
UTool 与 UFrame 的关系可以这样理解：UFrame 回答“工件在哪”，UTool 回答“工具尖在哪”，机器人实际运动的是两者组合后的目标点。若 UFrame 原点偏移 10 mm，所有基于该坐标系的示教点都会整体偏移 10 mm，而 TCP 姿态错误则会导致接近方向偏差，二者必须分别校验。
四、配置系统参数与初始布局
系统参数配置包括机器人运动参数、I/O 配置和仿真选项。运动参数中，速度倍率和加速度倍率直接影响节拍：仿真时若把倍率设为 100%，得到的是理论最快节拍；实际调试中常设为 80%～90% 以留出安全余量。I/O 配置需把机器人数字输出与夹具电磁阀、输送线启停信号对应起来，否则仿真中工件不会真正“被夹住”或“被放行”。
初始布局的核心是确定机器人基座位置与工件坐标系的相对关系。以两台机器人协同搬运为例，若 R1 负责从输送线取件、R2 负责码垛，则 R1 基座应靠近输送线取件点，R2 基座应靠近码垛托盘。布局时可用 ROBOGUIDE 的 Layout 视图拖动模型，同时观察机器人可达范围包络（reach envelope）是否覆盖所有目标点。若某目标点落在包络边缘，机器人虽能到达但姿态接近奇异点，速度会大幅下降，节拍反而变差。
布局完成后，建议做一次可达性与碰撞初检：在 Simulation 中让机器人依次运动到各关键示教点，观察是否有轴超限、奇异点警告或与设备模型的碰撞提示。这一步不追求节拍最优，只确认“能不能到、会不会撞”。确认无误后，再进入轨迹示教与节拍测量阶段。
五、本节成果检查
完成本节后，工作单元应满足以下条件：两台机器人型号与现场一致且已正确安装；设备模型单位正确、基准点已归位；UTool 的 TCP 偏移与姿态已按实际工具填写；UFrame 原点位于夹具定位基准；系统速度倍率与 I/O 映射已配置；初始布局下所有关键点可达且无碰撞。这些条件是后续节拍平衡分析的输入，任何一项不准确，都会在节拍数据中被放大。