基于虚拟现实的焊接机器人工作站离线编程系统

在自动焊接应用中,离线编程焊接机器人通常具有一定的控制局限性。结合虚拟现实技术搭建了一套焊接机器人工作站,通过开发离线编程系统,简化机器人控制方式、灵活调整视角和自动规划焊接轨迹等,提升了焊接机器人离线编程效率。开发了同点异线焊缝识别算法,实现了单机器人的轨迹规划功能。基于焊枪基准姿态,分析横焊、平焊、立向上焊和立向下焊的焊接姿态,实现全位置焊接姿态规划。增加KBR-2Z500双轴变位机,实现多轴联动的复杂轨迹规划功能,研究了机器人运动与变位机运动的耦合与解耦问题,达成焊接机器人工作站协同运动规划。通过现实空间完全复现虚拟环境下的空间曲线焊接轨迹规划实验,验证了工作站离线编程系统的交互性、可行性和可靠性。     

机器人弧焊成形系统中离线自动编程

目前的机器人离线编程系统大多采用图形示教方式建立机器人运动路径,然而这种编程方式对于复杂路径来说工作量仍是相当大的,而且对于路径规划直接计算得出的机器人位置数据及弧焊操作指令无法方便地形成机器人程序(relative job,JOB).文中以弧焊机器人为对象进行了离线自动编程的研究.利用MOTOMAN机器人的相对JOB数据交换格式,实现了MOTOMAN机器人相对JOB的离线自动编程,自动生成机器人程序.离线自动编程模块通过ODBC接口从弧焊成形系统中相应的规划数据库取得指令代码及数据,充分发挥数据库的优势,有利于离线编程系统的扩展.结果表明,研究的离线编程运行稳定,机器人动作连贯,焊接路径与设计吻合.     

基于VC＋＋的弧焊机器人离线编程系统设计

针对MOTOMAN-UP系列机器人,在PC机的Windows平台上利用VC++开发了弧焊机器人离线编程系统.介绍了该系统的组成、功能及其设计方法.该系统能对任意马鞍形工件规划出焊枪的运动路径与姿态,且按比例同步显示工件;集成了机器人通信模块和运动学仿真模块,并自动导入工件,不仅能单步生成作业指令,而且可自动生成作业文件;采用OpenGL技术建立三维工件模型,实现工件的显示、旋转、缩放等功能.通过以太网,对PC机中的作业程序和机器人控制器中的作业程序进行相互传输,实现了弧焊机器人的离线编程及远程控制.     

喷涂机器人轨迹规划研究进展

喷涂轨迹规划对喷涂质量具有重要意义。总结了喷涂轨迹优化方法及其研究发展现状,重点介绍了3种应用较广泛的工件表面涂料沉积模型,归纳了两种喷涂机器人编程方式,其中离线编程优点显著;在此基础上对喷涂机器人研究进行了总结与展望。     

机器人三维可视化离线编程和仿真系统

提出了一种基于PC的交互式三维可视化离线编程和动态仿真系统。利用目前流行的PC机和Windows操作系统所支持的OpenGL三维图形功能,在系统中实现了焊接机器人及其工件的三维几何建模和机器人运动学建模,并研究了机器人运动轨迹的自动规划和编程以及它的图形化三维动态仿真。采用交互式三维“虚拟示教”方式实现了机器人单道焊焊接路径的规划和编程,对多层多道焊,则通过采用“宏”技术实现机器人焊接运动轨迹的自动规划和编程,通过图形化三维动态仿真实现了对机器人程序及运动轨迹的可靠性和安全性验证。离线编制的程序在向机器人控制系统传送的过程中实现了向机器人语言的自动转换,从而使机器人离线编程的实用性得到大大提高。     

基于结构安全的HP6机器人离线编程方法

提出一种用于对HP6机器人实行离线编程操作的新方法,可按给定轨迹进行运动仿真,并通过调整改善关节承载状况,在不改变既定轨迹和运动位姿条件下生成相应的离线编程程序代码,实现了机器人在结构安全条件下的轨迹规划和离线编程,并给出了应用实例.     

机器人操作臂离线编程仿真系统

简述了离线编程仿真系统相对传统示教编程的优势,提出了基于OpenGL与QT的机器人操作臂离线编程仿真系统,建立机器人操作臂及工件的三维模型并实现了机械臂的运动学动态仿真。设计开发了离线编程仿真系统各功能模块,包括机器人语言编程模块(编程语言及其翻译器)、运动规划模块、机器人运动仿真模块、模型管理及辅助模块等。最后给出了仿真系统对机器人搬运工件的应用实例。     

机器人离线编程在点焊生产线中的应用

引入机器人焊接生产线已成为国内各大汽车厂商提高自身竞争力的重要手段之一。利用机器人离线编程技术,可以有效解决机器人焊接生产线在部署实施中存在的一些问题。文中以Motoman公司的离线编程软件MotosimEG为例,完整介绍了机器人离线编程技术在点焊生产线中的实际应用方法,并结合实际情况介绍了机器人离线编程应用过程中出现的一些问题以及解决方法。     

结合路径规划和光学扫描的自动测量方法研究

传统的复杂零件形貌测量中,为解决人工测量造成的测量效率偏低,误差较大和易出错等问题,文章结合工业机器人和光学扫描仪,提出复杂零件的自动测量方法。通过Motosim软件对机器人进行离线编程,生成用于扫描复杂零件的自动测量程序;基于规划的路径和机器人移动时间,编写驱动程序控制机器人和光学扫描仪,完成复杂零件的自动测量工作。结果表明:通过驱动程序控制机器人和光学扫描仪实现复杂零件的自动测量,能够有效提高测量效率,且测量精度达到20μm。     

通用机器人离线编程仿真平台设计

针对国内机器人离线编程仿真平台支持语言范围小，机器人控制功能不完善等问题设计出一套可以支持多种机器人编程语言与机器人结构的通用机器人离线编程仿真平台架构。基于模块化的思想，将该系统划分为两大主要模块，分别是用于解析机器人语言代码的语言解析模块与用于控制与模拟机器人运动的机器人仿真模块。基于语言解析模块识别机器人编程语言代码，并将机器人的程序语言代码解析为用于控制机器人运动的指令数据。基于机器人仿真模块实现机器人正向控制、逆向控制、轨迹规划与三维图形绘制。最后利用Qt为平台开发基础框架，实现代码的编辑，嵌入Bullet物理引擎构造机器人的相关参数，嵌入OpenScenceGraph三维图形引擎将物理场景中的信息以图形的方式绘制在Qt提供的显示界面上，并以一段Rapid语言代码与一种通用的六轴机器人为实验对象验证了平台的基本功能。实验结果表明，该平台能够准确的将语言代码转换为指令数据，并能控制机器人进行相应的轨迹运动，满足机器人离线编程需求。     

MATLAB环境下关节型焊接机器人仿真平台设计

Motoman-HP20焊接机器人的离线编程软件MoToSimEG进行轨迹规划采用点到点的方式,对于一些复杂曲线,需要非常多的约束点才能达到较高的精度要求,导致编程过程复杂繁琐。针对这一缺点,开发了一套基于MATLAB环境的六自由度关节型焊接机器人仿真平台实现人机交互,并进行了数据通信完成实验验证。验证结果表明:仿真平台不仅可以完成点到点的关节空间和直角坐标空间的轨迹规划,也可以实现任意已知解析式的轨迹规划运动,并得到轨迹数据完成了示教再现,简化了机器人复杂运动轨迹的编程方法,进一步改善了轨迹规划离线编程功能。     

基于Unity3D的工业机器人跨平台可移动离线编程系统的研究和开发

针对目前国内广泛使用的机器人示教再现编程方式以及国外普遍流行的机器人离线编程方式中所存在的缺乏灵活高效等问题,文章初次尝试开发了一套能满足实际生产需要的工业机器人跨平台离线编程系统。在作了大量的分析后,选定Unity3D软件作为系统的开发平台,针对目前工业上广泛使用的一类六轴串联工业机器人建立了数学模型,并推导了机器人的正运动学、逆运动学方程,然后对该类机器人进行了系统开发,最后在可移动终端对系统进行了运动仿真。实验表明,将该系统安装到带Android系统的任何移动端设备上,均可方便用户对机器人进行轨迹规划和运动仿真,可以满足生产现场对跨平台需求。     

用于型钢切割的机器人离线编程路径规划

造船行业需要用到大量的型钢,针对实现型钢的自动切割与划线问题,对机器人离线编程技术进行了研究,开发了用于型钢切割的机器人离线编程系统,实现型钢切割的自动化.重点对型钢切割机器人离线编程中的路径规划进行深入研究,开发了坡口切割特征建模的路径偏置和路径求交算法,分别完成了扁钢和角钢切割的仿真和坡口切割试验.结果表明,切割路径规划算法能够完成型钢坡口切割和过棱切割,坡口角度的最大误差小于1°,切割过程平稳,能够满足实际型钢切割的要求.     

锅炉焊接机器人离线编程系统

主要研究开发了适于锅炉焊接的机器人离线编程系统。针对锅炉件的特点，建立了该空间焊缝的特征坐标系，并设计特征提取算法，进而规划出焊枪的运动路径与理想姿态，建立了典型的锅炉工件、日本安川SK6机器人等运动仿真环境。根据日本安川机器人程序的语言格式，采用该软件自动生成了机器人程序．对锅炉焊接过程进行了离线仿真试验，验证该系统是切实可行的。     

基于UG的弧焊机器人离线编程系统开发

针对KUKA KR30L16型6自由度焊接机器人,应用UG/Open二次开发函数和C++编程语言,进行了基于UG可视化平台的离线编程系统开发,实现了焊接机器人系统和常用焊接工件的三维建模及组装、运动学求解、焊接轨迹规划、运动路径仿真与检测、焊接控制程序自动生成等功能。详细探讨了系统开发中的关键技术问题。仿真检测与试验结果表明,所开发的离线编程系统能够满足车间常用工件焊接的离线编程要求,提高了焊接生产效率。     

焊接机器人智能化关键技术与研究现状

综述了国内外智能化机器人焊缝跟踪关键技术,重点阐述了焊接机器人的研究现状,介绍了焊缝自动跟踪、多机器人协调、离线编程与运动仿真、虚拟现实等关键技术,对焊接机器人的未来发展趋势作了展望。     

倾斜喷涂圆弧喷枪新模型的建立与轨迹优化

针对复杂自由曲面中犄角型曲面的喷涂机器人圆弧喷涂轨迹的优化和涂料浪费问题,基于已有的喷枪模型,运用微分几何面积放大定理建立了考虑涂料流量的倾斜喷涂圆弧喷枪新模型。并基于此模型对一具有外犄角特征的组合曲面进行了喷枪变向倾斜喷涂的轨迹规划,建立了喷涂轨迹优化目标函数。最后仿真实验验证了此模型和喷涂方案的有效性和可行性,为完善喷涂机器人离线编程系统提供了依据。     

弧焊机器人的离线编程和轨迹控制

弧焯机器人作为一种自动化焊接设备,其自动化程度在很大程度上取决于程序的编制.目前的工业机器人离线编程平台,可进行机器人作业系统的建模、简单作业程序的编制和作业过程仿真演示.对于由不规则曲线段构成的复杂焊接路径编程,可通过对离线编程软件的二次开发来实现.试验证明,离线编程软件经二次开发后可用于各种高质量弧焊作业的编程.     

机器人弧焊离线编程与仿真系统的设计

介绍了在高级建模系统SolidWorks上开发机器人弧焊离线编程系统的方法,成功地开发出了一个功能较全的机器人弧焊离线编程系统.对系统的功能模块进行了划分,重点研究了弧焊应用中各项规划技术.     

弧焊机器人MOTOMAN—UP20离线编程系统

弧焊机器人离线编程系统(Offline-Programming system for Arc Welding Robot)是目前机器人研究领域最活跃、最前沿的研究方向.介绍了国内外弧焊机器人离线编程系统的发展现状和发展趋势.以Motoman-UP20弧焊机器人为例,集成了机器人通信模块MOTOCOM32和运动学仿真模块ROTSY并同步导入马鞍形工件,不仅能单步生成作业指令,且可自动生成作业程序,并对焊接过程进行了离线仿真试验,验证该系统切实可行.此外介绍了弧焊机器人离线编程系统的构成.