水切割機器人模擬示教盒與自動編程軟件開發(fā).pdf

1、本課題以東南大學與南京大地水刀股份有限公司合作項目“柔性超高壓水切割系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”為背景，針對水切割行業(yè)應用需求，開發(fā)水切割機器人離線編程應用軟件包。
　　本文首先在機器人離線編程與仿真通用平臺的基礎上對水切割機器人離線示教與編程系統(tǒng)進行設計，開發(fā)出可用于離線示教編程的MOTOMAN模擬示教盒。MOTOMAN模擬示教盒主要分為三大功能:離線示教編程、離線再現(xiàn)仿真、程序文件管理。離線示教編程時可靈活選擇機器人坐標系、速度、插補方

2、式，可采用鼠標點選獲取示教點位置信息，實現(xiàn)快速、高精度示教;離線再現(xiàn)仿真設有連續(xù)和單步兩種運行模式，通過試運行確認程序點的正確性，用戶可以隨時查看機器人位姿信息;程序文件管理包括機器人程序文件的打開、編輯、保存、重命名等操作。另外，MOTOMAN模擬示教盒設有機器人復位、程序斷點設置、搜索、指令速度批量修改等便利功能。
　　中間語言指令是課題組所開發(fā)的用于機器人離線編程與仿真的機器人語言;本文針對原來的中間語言指令系統(tǒng)進行擴展，主

3、要是增加了程序控制指令、運算指令、輸入輸出等指令。設計機器人指令存儲所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，建立中間語言指令和MOTOMAN機器人目標語言指令間的譯碼表，完成中間語言程序文件到機器人目標語言程序文件的轉(zhuǎn)換，并針對中間語言與MOTOMAN語言之間的轉(zhuǎn)換過程設計了數(shù)據(jù)段語法規(guī)則、指令段語法規(guī)則，確保轉(zhuǎn)換過程的正確性。
　　針對常用自動編程方法所生成的中間語言指令冗長，不利于仿真、調(diào)試、檢查等問題，提出基于宏指令的自動編程方法。首先針對水切割作

4、業(yè)特點設計輪廓切割宏指令，主要分為三大類:典型內(nèi)部輪廓宏指令、復雜內(nèi)部輪廓宏指令、外輪廓宏指令，并設計輪廓類型編號與宏指令間的對照表;然后增加信息提取數(shù)據(jù)庫和路徑規(guī)劃結(jié)果數(shù)據(jù)庫的表項，保存信息提取時輪廓類型信息;最后根據(jù)規(guī)劃結(jié)果文件生成帶有宏指令的中問語言程序。帶有宏指令的中間語言程序經(jīng)過程序轉(zhuǎn)換模塊生成機器人目標語言程序。
　　最后，本文以常用汽車內(nèi)飾件上的輪廓為例，采用基于宏指令的自動編程方法進行仿真實驗，驗證了基于宏指令的水