工業(yè)機器人生產(chǎn)線仿真系統(tǒng)設(shè)計及其關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、仿真技術(shù)是機器人研究領(lǐng)域的一個重要組成部分，通過仿真實驗來驗證機器人的各種性能，已經(jīng)是機器人理論研究必備的方法之一。生產(chǎn)線仿真技術(shù)可以對要投建的生產(chǎn)線進行可視化布局分析，進而提出合理的優(yōu)化方案，使企業(yè)避免盲目的投資。因此，工業(yè)機器人生產(chǎn)線仿真系統(tǒng)對工業(yè)機器人技術(shù)的研究及應(yīng)用有著非常重要的意義。本文設(shè)計了工業(yè)機器人生產(chǎn)線仿真系統(tǒng)的模塊化總體框架，并對制約工業(yè)機器人生產(chǎn)線仿真系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。然后，本文分別對單體工業(yè)機器人、工業(yè)

2、機器人單焊接工作站及焊接生產(chǎn)線進行了圖形仿真實驗，實驗結(jié)果證明了生產(chǎn)線仿真系統(tǒng)的通用性、實用性和穩(wěn)定性。
　　本文首先對工業(yè)機器人仿真技術(shù)及生產(chǎn)線仿真技術(shù)做了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析，闡述了目前生產(chǎn)線仿真存在的主要問題。接著文中設(shè)計了生產(chǎn)線仿真系統(tǒng)的模塊化總體框架，包括:核心引擎模塊（圖形渲染引擎和物理計算引擎）、仿真對象模型構(gòu)建模塊以及接口模塊（半實物仿真接口、控制算法開發(fā)接口和人機交互接口）。
　　其次，針對工業(yè)機器人生產(chǎn)線仿

3、真系統(tǒng)所用到的關(guān)鍵技術(shù)，本文給出了相應(yīng)的改進優(yōu)化算法。為了提高3D大場景實時渲染效率，本文提出了基于改進Z-Buffer算法的實時消隱技術(shù)以及基于常規(guī)四叉樹和受限四叉樹的LOD模型快速簡化算法。另外，本文還分別實現(xiàn)了基于WRL和OBJ兩種文件格式的仿真對象三維造型。
　　最后，本文在生產(chǎn)線仿真系統(tǒng)中分別完成了對新松弧焊RH-6A、KUKA KR16-2及BUAA6R六自由度機器人的圖形建模和仿真，并實現(xiàn)了基于KR16-2和變位機的