OpenHRP環(huán)境下多機器人三維仿真與離線編程系統(tǒng)設計.pdf

1、目前，隨著制造過程復雜性的增加，多機器人系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中應用越來越廣泛。但是，多機器人系統(tǒng)在線示教編程困難且編程周期長，嚴重影響了系統(tǒng)的適用范圍和生產(chǎn)的連續(xù)性，因而迫切需要多機器人三維仿真與離線編程系統(tǒng)的出現(xiàn)來解決這個問題。然而傳統(tǒng)的機器人三維仿真與離線編程系統(tǒng)相關研究大都集中在單機器人系統(tǒng)上，幾乎沒有文獻討論過多機器人三維仿真與離線編程系統(tǒng)的設計。在此背景下，本文對多機器人三維仿真與離線編程系統(tǒng)的設計進行了探討，并提出了一種搭建結(jié)構(gòu)靈

2、活的多機器人三維仿真與離線編程系統(tǒng)的方法。
　　單機器人三維仿真與離線編程系統(tǒng)的設計已被深入地研究從而相對成熟，在此基礎上搭建多機器人三維仿真與離線編程系統(tǒng)需要解決兩大問題:系統(tǒng)可能常會更換協(xié)作機器人的類型和數(shù)目，因此系統(tǒng)必須具備結(jié)構(gòu)的靈活性;系統(tǒng)必須具備多機器人協(xié)作運動的規(guī)劃功能。
　　OpenHRP(Open Architecture Humanoid Robotics Platform)是一個為機器人所開發(fā)的集成仿真平

3、臺，仿真功能可靠而強大。OpenHRP支持靈活地配置仿真機器人個數(shù)，能夠保證所開發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的靈活性;OpenHRP是開源的，避免了基于Microsoft Robotics Studio（微軟機器人平臺）等閉源機器人平臺開發(fā)時，受制于平臺提供的程序開發(fā)接口。本文選擇OpenHRP作為開發(fā)平臺，通過查閱官方提供的少量文檔并翻閱大量的程序源碼，在國內(nèi)首次對基于該平臺的機器人三維建模與運動學建模方法，機器人通用正、逆解的調(diào)用方法和機器人運動仿真

4、控制器的設計方法進行了研究。另外，本文介紹了課題組最新提出的多機器人協(xié)作運動規(guī)劃方法與軌跡同步方法，并以此為系統(tǒng)提供協(xié)作運動規(guī)劃功能。
　　本文最后以實驗室里的VA1400和HP20D雙機器人系統(tǒng)為仿真對象，基于OpenHRP搭建起雙機器人三維仿真與離線編程系統(tǒng)，并在該系統(tǒng)中離線規(guī)劃協(xié)作運動進而進行協(xié)作運動三維仿真;將規(guī)劃好的協(xié)作運動作業(yè)文件下載到真實機器人系統(tǒng)中并成功執(zhí)行;經(jīng)過簡單的配置快速搭建雙HP20D三維仿真與離線編程系統(tǒng)