OpenHRP環(huán)境下多機(jī)器人三維仿真與離線編程系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、目前，隨著制造過程復(fù)雜性的增加，多機(jī)器人系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用越來越廣泛。但是，多機(jī)器人系統(tǒng)在線示教編程困難且編程周期長(zhǎng)，嚴(yán)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(jī)器人三維仿真與離線編程系統(tǒng)的出現(xiàn)來解決這個(gè)問題。然而傳統(tǒng)的機(jī)器人三維仿真與離線編程系統(tǒng)相關(guān)研究大都集中在單機(jī)器人系統(tǒng)上，幾乎沒有文獻(xiàn)討論過多機(jī)器人三維仿真與離線編程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在此背景下，本文對(duì)多機(jī)器人三維仿真與離線編程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，并提出了一種搭建結(jié)構(gòu)靈

2、活的多機(jī)器人三維仿真與離線編程系統(tǒng)的方法。
　　單機(jī)器人三維仿真與離線編程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已被深入地研究從而相對(duì)成熟，在此基礎(chǔ)上搭建多機(jī)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(huì)更換協(xié)作機(jī)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(jī)器人協(xié)作運(yùn)動(dòng)的規(guī)劃功能。
　　OpenHRP(Open Architecture Humanoid Robotics Platform)是一個(gè)為機(jī)器人所開發(fā)的集成仿真平

3、臺(tái)，仿真功能可靠而強(qiáng)大。OpenHRP支持靈活地配置仿真機(jī)器人個(gè)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(jī)器人平臺(tái)）等閉源機(jī)器人平臺(tái)開發(fā)時(shí)，受制于平臺(tái)提供的程序開發(fā)接口。本文選擇OpenHRP作為開發(fā)平臺(tái)，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(guó)內(nèi)首次對(duì)基于該平臺(tái)的機(jī)器人三維建模與運(yùn)動(dòng)學(xué)建模方法，機(jī)器人通用正、逆解的調(diào)用方法和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真

4、控制器的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究。另外，本文介紹了課題組最新提出的多機(jī)器人協(xié)作運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)規(guī)劃功能。
　　本文最后以實(shí)驗(yàn)室里的VA1400和HP20D雙機(jī)器人系統(tǒng)為仿真對(duì)象，基于OpenHRP搭建起雙機(jī)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(yùn)動(dòng)進(jìn)而進(jìn)行協(xié)作運(yùn)動(dòng)三維仿真;將規(guī)劃好的協(xié)作運(yùn)動(dòng)作業(yè)文件下載到真實(shí)機(jī)器人系統(tǒng)中并成功執(zhí)行;經(jīng)過簡(jiǎn)單的配置快速搭建雙HP20D三維仿真與離線編程系統(tǒng)