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(chǔ)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