离线编程中的机器人建模方法研究

机器人是一种可编程的自动化设备,传统的示教再现式编程方式费时费力,离线编程必将成为机器人技术的发展方向。本文介绍了离线编程的国内外发展情况,讨论了使离线编程技术实用化的机器人静态建模、运动学建模、环境建模、误差建模等技术,并以此为基础建立了一个离线编程系统并给出了实验结果。     

使用QT构建的码垛机器人离线编程仿真系统

针对目前码垛机器人发展中应用环境的复杂变化与实际生产中对工作效率与编程操作便利的需求,提出了一种基于QT+OPENGL的三维码垛机器人离线编程仿真系统.介绍系统的总体结构,再对模拟示教模块与自动规划模块进行设计,并规划系统输入与输出流,在QT集成开发中实现系统,并与实体机器人数据联动,验证离线编程仿真系统的可用性.     

用户自定义建模离线编程与仿真平台设计

目前存在的离线编程与仿真系统仍运行于单一系统或平台下,所能加载的机器人类型限于某一种或某一公司的某种型号;基于此提出了一个基于Qt框架的离线仿真和编程系统,通过设计规划了图形库系统并定义了相应的装配文本格式,实现了当前广泛使用的6旋转自由度工业机器人的用户自定义加载,还分别对六自由度工业机器人运动学进行了分析,并介绍了系统的总体结构,还描述了指令编译系统;最终以六自由度弧焊机器人UPR100为例,仿真结果证明系统较好地满足了具备柔性化建模的六旋转自由度工业机器人离线编程及仿真平台的要求。     

离线编程系统研究

本文介绍了对机器人编程的两种方式及国内外离线编程技术的发展情况,并对一种新的离线编程系统的运动学子系统及正反解作了介绍,最后指出了这种离线编程系统的进一步工作.     

面向对象机器人离线编程系统的设计准则

从机器人系统的结构行为特点出发，讨论机器人离线编程系统面向对象的设计准则和系统组成对象的设计衡量准则，阐述了面向对象方法用于研制和开发这种系统的优越性和不足之处，给出了面向对象的机器人离线编程系统的基本结构，并最终实现了面向对象的离线编程系统ＨＯＬＰＳＳ。     

双机器人协调控制系统

本文描述了基于集散控制原理,采用分层递阶结构建立的一个3级结构双机器人协调控制系统.该系统共分3层,最高层为任务规划级.它对双机器人作业进行离线编程及仿真,并负责对整个系统的监控和管理.第2层为协调级,它实现机器人作业的协调控制.并通过传感器信息对机器人轨迹进行实时修正.该层既可接收来自上层的命令或指令.对机器人进行控制,亦可在该层上独立编程.实现对机器人的控制.第3层为执行级,它实现高精度伺服控制.此外,该系统还提供了灵活的编程环境及良好的人机界面.用户可根据需要选择离线编程环境或实时编程环境,并且可在其相应的界面下工作,运行结果表明,系统性能稳定可靠,结构合理,编程环境灵活.我们在该系统上,成功地进行了PUMA562机器人和PUMA760机器人的点位协调和轨迹协调以及复杂的联合作业.     

工业点焊机器人离线编程软件的国产化开发及应用

首先叙述在工业机器人离线编程软件领域的行业现状,接着介绍国产165KG工业点焊机器人的系统框架,并以此为背景介绍了针对该款机器人的离线编程软件的组成、开发关键技术及实际的应用。较为全面地论述了离线编程软件的功能及优势,并且深入分析了存在的缺陷和今后发展的方向。     

工业点焊机器人离线编程软件的国产化开发及应用

本文首先叙述了在工业机器人离线编程软件领域的行业现状,介绍了国产165kg工业点焊机器人的系统框架,并以此为背景介绍了针对该机器人的离线编程软件的组成、开发关键技术及实际的应用,较为全面地论述了离线编程软件的功能及优势,并且深入分析了存在的缺陷和今后发展的方向。     

CAD／CG在机器人离线编程中的应用

机器人离线编程是机器人应用的重要工具，它与ＣＡＤ／ＣＧ技术紧密相关，本文讨论ＣＡＤ／ＣＧ在我们开发的装配机器人离线编程系统ＡＲＰＳ中的应用，包括机器人世界的几何建模、运动位置的推理、碰撞检查和计算机动画。     

基于CAD的机器人焊接、切割离线编程系统

针对目前工业机器人离线编程实际应用中无法快速、便捷实现等问题,本文介绍作者开发的基于三维CAD的机器人离线自动编程系统。该系统由姿态定义模块、后处理模块、仿真模块和焊接／切割工艺模块（专家系统）模块组成,可以根据CAD模型快速完成焊接／切割姿态的规划,解决了空间曲面堆焊机器人无法实现人工示教的问题,完成各种加工任务。实践表明,应用此系统能提高机器人焊接和火焰切割的质量与速度,提高了企业的生产效率和经济效益。     

Stereo Image Processing and Virtual Reality in an Intelligent Robot Control System

This paper can be divided into two main parts. Both of them describe one of those parts of an intelligent robot control system, which makes the system capable to interact with its environment via visual information. The two parts can be handled as complementary parts of each other. The first part shows the solution of the data extraction from the visual information. This is a well known machine vision problem, in this case, the applied method is a passive stereo type. The second part explains the method of visual representation of the data. This is a visualization problem, in this case, a virtual reality system is used. With the use of the detailed graphic models of VR, efficient off-line robot programming and simulation is available.     

基于虚拟现实的机器人智能控制系统

本文基于虚拟现实技术特点,构建了虚拟现实环境下的机器人智能控制系统,将Eon Studio与VC++可视化结合构建人机交互平台,将系统分为人机交互系统和遥控机器人系统部分,采用3DS MAX建立虚拟场景和机器人,基于TCP/IP协议的无线局域网技术进行数据交互,并利用EonX空间进行Eon和VC++6.0的通信。通过实例验证表明,基于虚拟现实技术的遥控机器人智能控制系统控制精确度高、动作准确,能够较好地满足实际工作要求。     

虚拟现实技术下分拣机器人嵌入式遥控系统设计

为了解决当前遥控系统控制分拣机器人执行既定任务时存在目标轨迹跟踪效果不佳、跟踪误差较大,任务执行成功率较低、失误率较高以及系统响应延迟时间较长等缺点,提出并设计了基于虚拟现实技术的分拣机器人嵌入式遥控系统,研究通过分析虚拟现实系统组成结构基础上,将虚拟现实技术与分拣机器人技术有机结合,依据模块化、标准化、开放性和可用性原则,利用虚拟现实技术设计了具有临场感的操作指令输入输子系统和分拣机器人具有真实感的虚拟场景仿真子系统的嵌入式遥控系统;并给出了嵌入式遥控系统的基本功能单元和具体操作流程;依据该流程采用QNX Neutrino系统作为分拣机器人本体控制器,同时采用工业现场总线EtherCAT作为系统网络通信支撑,设计了嵌入式遥控系统软件控制程序,完成了基于虚拟现实技术的分拣机器人嵌入式遥控系统设计。模拟实验结果验证了设计系统的有效性,获得了较好的目标跟踪效果,减小了跟踪误差,提高了分拣机器人任务执行成功率,同时提高了系统效率。     

A STEP-compliant Industrial Robot Data Model for robot off-line programming systems

Recently, various robot off-line programming systems have promoted their own robot data models, resulting in a plethora of robot representation methods and unchangeable data files among CAx and robot off-line programming systems. The current paper represents a STEP-compliant Industrial Robot Data Model (IRDM) for data exchange between CAx systems and robot off-line programming systems. Using this novel representation method, most resources involved in a robot manufacturing system can be represented. The geometric and mathematic aspects of industrial robots have been defined in IRDM, so that the robot off-line programming system could have abundant information to represent robots’ kinematic and dynamic behaviors. In order to validate the proposed models and approaches, a prototype robot off-line programming system with 3D virtual environment is presented. The functionalities of IRDM not only have significant meaning for providing a unified data platform for robot simulation systems, but also have the potential capability to represent robot language using the object-oriented concept.     

基于虚拟现实触觉感知接口技术的研究与进展

基于虚拟现实触觉感知接口技术（Haptic Interface Technique）涉及的学科 面很宽，包括机器人学、虚拟现实技术、仿生学、传感技术及互联网通讯技术等．触觉感知接口是基于虚拟现实机器人遥操作系统的重要组成部分．从广义角度出发，触觉感知（Haptic Sensing）应包括力/力矩觉（Force/Torque Sensing）和接触觉（Tactile or Touch Sensing）等主要感觉功能．这里将着重介绍触觉感知接口的研究意义与结构、用于触觉感知接口的特种驱动机构．最后，讨论触觉感知接口技术今后的研究与发展趋势．     

计算机虚拟现实系统的开发

本文以虚拟小镇为例,首先构造出虚拟小镇系统框架;通过建立虚拟场景模型,对虚拟场景驱动,编程控制场景,快速建立并实现简单的虚拟小镇系统。研究表明,利用虚拟现实工具可以快速建立简单的虚拟现实系统,大大缩短虚拟现实系统的开发周期,节省资金和人力。在此基础上,对系统的基本功能加以扩展,加入一些分析功能以实现工程上的应用,有助于虚拟现实技术在工程上的进一步研究。     

PC-based off-line programming in the shipbuilding industry: open architecture

In this paper, a PC-based off-line programming (OLP) method using the virtual reality modeling language is proposed. The developed OLP system consists of simulation programs, a block-arrangement algorithm, an optimal traveling-path generation algorithm, an automatic robot program generator and the TRIBON CAD interface. The strength of the developed PC-based OLP system lies in its flexibility in handling the changes in the robot's target objects. The operator can generate robot programs very easily and quickly. Possible applications of the developed OLP can be extended to port automation, container loading/unloading processes as well as painting and grinding processes in the shipbuilding industry.     

遥操作正骨机器人虚拟手术仿真系统研究

分析了将虚拟现实技术引入医疗机器人系统的重要性，结合本实验室研制的医疗正骨机器人系统提出了一种基于Java3D、视觉反馈和力反馈的遥操作正骨机器人虚拟手术仿真系统．文章介绍了系统的总体结构、工作原理和软、硬件平台，分析了虚拟和现实两个子系统的工作流程，并描述了系统内各主要模块的功能．     

虚拟现实辅助除冰机器人遥操作系统

以高压输电线除冰机器人为背景,提出并实现了基于虚拟现实技术的除冰机器人的遥操作系统。介绍了系统的基本框架和功能结构,然后对系统设计的关键技术进行了研究。在这个系统里,操作人员可以利用所生成的虚拟环境实时、动态地进行作业观测与机器人遥操作,为先进机器人遥操作系统的实现提供经验和关键技术。     

基于增强现实的机器人远程控制系统研究

虚拟现实技术的应用使远程控制系统得到发展,增强现实技术是虚拟现实技术的拓展,它将计算机生成的虚拟物体叠加到用户感知的真实世界中.提出并实现了一种基于增强现实的机器人远程控制系统,并就其结构和关键技术进行详细的说明,实验及运行结果表明该系统能有效地改善人机交互能力,并能提高远程控制的精度.