多自由度激光加工工業(yè)機(jī)器人虛擬加工技術(shù)研究.pdf

1、機(jī)器人離線編程技術(shù)是對機(jī)器人編程語言的一種拓廣，在虛擬生產(chǎn)環(huán)境中利用一些規(guī)劃算法對機(jī)器人虛擬加工過程進(jìn)行控制。相比傳統(tǒng)的在線示教編程，離線編程節(jié)約了大量時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。因此對多自由度激光加工工業(yè)機(jī)器人虛擬加工技術(shù)的研究具有重要的意義。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　 (1)對激光熔覆技術(shù)和國內(nèi)外激光加工工業(yè)機(jī)器人研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢以及機(jī)器人離線編程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其發(fā)展背景進(jìn)行了分析。針對IRB1410型工業(yè)機(jī)器人，論述了機(jī)器人

2、的特性、結(jié)構(gòu)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)基本知識(shí)等，并求出機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正、反解，并且對機(jī)器人的速度進(jìn)行了分析。
　　 (2)分析了機(jī)器人軌跡規(guī)劃的一般性問題，對關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃針對不同的條件分別詳述了線性函數(shù)插值和三次多項(xiàng)式函數(shù)插值；對笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃則深入研究了直線函數(shù)插值和圓弧插值，然后對笛卡爾空間與關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較。
　　 (3)利用MATLAB軟件的GUI功能設(shè)計(jì)了多自由度激光加工工業(yè)機(jī)器人虛擬運(yùn)動(dòng)的仿真

3、軟件，通過設(shè)置相關(guān)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，最終完成多自由度機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)的仿真，同時(shí)也能夠?qū)C(jī)械臂運(yùn)動(dòng)空間進(jìn)行分析，更有效地判斷機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)空間中有無空洞或空腔，從而更便于分析機(jī)械臂所能達(dá)到的運(yùn)動(dòng)空間。
　　 (4)通過研究OpenGL在工業(yè)機(jī)器人仿真中的應(yīng)用與其具體實(shí)現(xiàn)方法，完成六自由度激光加工工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真軟件的設(shè)計(jì)和開發(fā)。該軟件是基于VC++的仿真軟件，機(jī)器人模型是ABB—IRB1410型工業(yè)機(jī)器人，主要功能包括機(jī)器人碰撞檢測、正運(yùn)