弧焊机器人离线编程系统

针对SK6弧焊机器人设计研究了弧焊机器人离线编程系统（A WOPS）,该系统由几何特征提取及建模模块、焊接姿态规划模块、焊接参数规划模块、机器人程序自动生成模块、机器人仿真及通讯模块等6个模块组成。系统人机界面友好,并引入了智能化专家知识,系统自动化程度较高,本文对日文较件MRCWORD进行了探索性二次开发,实现了弧焊机器人离线仿真及焊枪与工件构建和计算机与机器人通讯的功能。对典型的焊缝（马鞍型）进行了实焊验证。结果表明,该系统是可行的,编程的效率显著提高,焊缝内外在质量优良。     

夹持工件打磨机器人离线编程及仿真系统设计

打磨加工对机器人运动轨迹精度要求很高。针对常规的在线示教编程不能满足打磨加工精度的问题,以Visual C++为开发平台,基于MFC框架以及OpenGL图形库接口搭建机器人离线编程仿真系统,实现机器人离线示教、程序编辑、建立轨迹目标点数据库等功能。通过基于工件模型STL文件分层切片生成机器人运动轨迹的方法,求得交点的姿态并得到机器人加工轨迹位姿的齐次矩阵,最后将获得的机器人打磨轨迹参数导入离线编程系统中,编程实现机器人打磨加工的可视化仿真。     

基于ObjectARX的机器人弧焊离线编程系统

介绍了一种新的机器人弧焊离线编程系统开发方法，即在高性能PC机和AutoCAD2000平台上，运用其最新的开发工具--ObjectARX进行二次开发，并利用此方法成功地开发出了一个通用的机器人弧焊离线编程系统。按照功能不同，此系统分为10个功能模块，其中典型的模块有建模模块（包括几何建模和运动学建模）、离线编程模块、程序转换模块等。     

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。     

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.     

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。     

基于MATLAB的机器人涂胶离线仿真与编程研究

针对机器人手动示教存在的精度不稳定、编程时间长、机器人工作效率低的问题,研究基于MATLAB的离线仿真系统。采用MATLAB编程实现了机器人三维模型的控制和仿真,解析获得机械臂在实际工作时的控制语言,生成相应的控制程序从而实现虚拟和现实中六自由度机器人的控制。最后,以电芯涂胶工作单元作为原型来搭建相应的虚拟工作环境,并在实际中以库卡公司的KR16验证离线仿真系统的有效性,证明该系统可以出色完成涂胶任务。     

基于XNA的工业机器人离线编程与仿真系统设计

对工业机器人离线编程系统进行研究,分析系统的构成,在其结构上设计基于XNA的仿真系统,并实现了场景建模、运动插补、指令编译、文件管理、机器人通讯等功能。最后通过试验的形式利用安川MOTOMAN-MH6工业机器人对系统的可靠性进行了验证。     

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SolidWorks的涂胶机器人离线编程系统

针对涂胶机器人工作效率低和涂胶工作环境不利于人体健康等问题,研究了以SolidWorks软件作为离线编程系统的开发平台。首先,在探讨构建机器人三维模型关键技术问题基础之上,利用SolidWorks API接口功能将机器人作业任务点位姿计算出来,为实现任务级作业提供了一种高效方式。然后,基于MFC(Microsoft Foundation Class Library)框架实现了构型相同的6关节机器人程序转换和在线通讯功能。最后,以中瑞科技公司的ZR608涂胶机器人为测试对象进行试验,验证了该系统仿真功能的实用性,满足常用涂胶工作的要求。     

六自由度机器人离线编程系统的运动学研究

针对KUKA-KR210机器人,从离线编程系统开发的角度对其进行运动学分析。通过D-H方法建立机器人坐标系,给出机器人末端执行器的齐次矩阵,确定末端执行器位置与姿态;推导了KUKA-KR210机器人逆运动学解析解;分析其工作空间内的奇异问题并从逆解的角度对可达性进行判断,基于此给出逆解多重解的最优选择算法。最后通过仿真实验验证了离线编程系统运动学算法的正确性,为机器人的离线编程系统的研究与开发提供参考。     

基于Tecnomatix PS软件的熔覆机器人建模仿真与离线编程

针对熔覆机器人的离线编程展开研究,介绍了利用Tecnomatix PS辅助机器人离线编程的方法。运用了CATIA的三维建模技术建立机器人模型,并模拟了熔覆机器人的工作环境,同时结合Tecnomatix PS的虚拟仿真技术实现了熔覆机器人的离线编程和仿真,最终得到离线程序。基于Tecnomatix PS的编程作为整体离线编程方法的一部分,通过验证,其输出结果能够满足后续编程步骤的需求。     

多层多道焊机器人离线编程路径规划

面向机器人多层多道焊接轨迹人工示教编程效率低、难度大的问题,为了提高焊接质量与效率,基于OpenCASCADE建模引擎,开发多层多道焊机器人离线编程软件,从工件模型中提取焊缝信息,取代在线示教操作。提出一种用户自定义焊层焊道数目的路径规划算法,确定每个焊道的空间位置、焊接速度,同时规划焊枪末端姿态,避免与工件发生碰撞。通过机器人加工仿真运动,表明各个焊道位置准确、姿态平顺,验证了路径规划的正确性与可行性,并在实际焊接试验中获得良好的焊接效果。     

非接触式测量机器人的误差分析

本文介绍了一种新型的非接触式机器人测量系统,该系统以串联机器手作为主体,激光位移传感器为测量探针,对球壳类、回转类部件的几何尺寸、表面缺陷进行非接触、高精度测量。该测量系统将机器人旋转关节的角位移测量转换成弧长测量。本文详细分析了这种方法的优缺点,以及机器人运动学参数的误差对机器人末端执行器位置精度的影响。     

一种五轴冗余工业机械臂运动分析及仿真

冗余机械臂凭借广泛的运动空间、较高的灵活度等优势得到了广泛的关注,但其逆运动学求解复杂,计算量大。针对此问题,以某五轴冗余工业机械臂为例,根据D-H约定建立正运动模型,结合实际情况确定关节运动顺序,基于代数法建立逆运动求解模型,降低求解的复杂性,计算结果满足轨迹规划的要求。并基于关节空间采用五次多项式函数进行运动仿真验证,结果表明:各关节运行平稳,没有明显的突变点,满足机械臂的工作需求。     

高精度机器人打磨系统标定算法研究与实现

针对自主研发的机器人打磨系统打磨精度差等问题,通过误差源分析,分别在工具、工件标定算法及实现方面进行了研究。针对打磨使用刀具的特点,选择合适的工具标定算法,设计辅助标定工装,完成了打磨工具的位姿标定,提高了打磨工具的标定精度。同时根据打磨工件标定算法及工件的特点,设计标定块,利用辅助特征点三点标定方法及合理的测量方法,完成了工件的高精度匹配。通过离线编程生成打磨程序,从而实现了高质量、高精度的机器人打磨作业。     

基于Matlab/Simulink机器人力控制系统仿真研究

介绍一种在Matlab/Simulink环境下末端与环境接触的机器人力控制仿真方法.将基于S-Function功能实现的系统模型嵌入到Sireulink仿真环境中,可简化仿真模型、降低编程难度,这种方法可以推广到其他复杂控制系统的建模.通过对二自由度机器人力控制仿真编写S-Function模块,验证了此方案的实用性.     

搬运工业机器人的教学仿真系统设计

利用OpenGL开发环境,与Visual C++相结合,建立搬运工业机器人的三维模型,开发的仿真系统具有可扩充性和可移植性,将FMS机器人的正逆运动学、正逆动力学、各种控制算法、轨迹规划封装成通用模块,并提供用户接口,供用户设计自己的模块和控制算法;增加多个输入输出模块。该结构可扩展实际的FMS机器人控制系统,从而更好地为搬运工业机器人在工作空间的工作姿态进行三维仿真,实现实时控制与实时仿真的一体化。     

用于自动编程的机器人弧焊几何模型

几何信息对于弧焊机器人自动编程具有重要作用,本文建立了完整的机器人弧焊几何模型,在焊缝曲线几何模型中,提出用焊缝长度为参数建立参数方程表达任意形状的焊缝,并给出了确定焊缝上离散编程点的方法,在焊接工件几何模型中,针对焊接结构的特点,采用三级基本体系和基本体素对表示焊接工件,给出了具体的数据结构。在焊枪位姿变换中,定义了世界坐标系,焊枪坐标系和活动坐标系给出了坐标系间的变换关系,在此几何模型基础上,