基于開(kāi)放式焊接機(jī)器人系統(tǒng)的離線編程方式研究.pdf

1、由于焊接環(huán)境不斷變化和焊接任務(wù)日益復(fù)雜，傳統(tǒng)的在線示教已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的需要，以離線編程為基礎(chǔ)的機(jī)器人柔性自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，代表了機(jī)器人系統(tǒng)新的研究方向。智能化和可視化正成為離線編程系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，為了研制出可視化和智能化的焊接機(jī)器人離線編程系統(tǒng)，本文針對(duì)離線編程與圖形仿真的支撐技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　本文提出了一種基于PC的交互式三維可視化離線編程和動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)。利用目前流行的PC機(jī)和Windows操作系統(tǒng)所支持的Open Inv

2、entor三維圖形功能，在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了六自由度的焊接機(jī)器人、焊槍及其工件的三維幾何建模和機(jī)器人組織關(guān)系模型的建立。實(shí)現(xiàn)了幾何投影法機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的求解，并建立了系統(tǒng)中用到的三種坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，從而為焊接機(jī)器人離線編程系統(tǒng)打下理論基礎(chǔ)。
　　在分析機(jī)器人語(yǔ)言的特點(diǎn)和系統(tǒng)構(gòu)成的基礎(chǔ)上，本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了ZSK焊接機(jī)器人語(yǔ)言，并搭建了具有編輯、調(diào)試功能的程序編輯器和進(jìn)行程序轉(zhuǎn)換的機(jī)器人語(yǔ)言解釋系統(tǒng)。系統(tǒng)采用交互式三維圖形示教方式實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單焊縫

3、的路徑規(guī)劃和程序編制，對(duì)于空間復(fù)雜焊縫，則通過(guò)基于模型幾何信息提取的矢量區(qū)域求交法實(shí)現(xiàn)機(jī)器人焊接軌跡及姿態(tài)的自動(dòng)規(guī)劃和編程。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成和功能的需要，建立了基于CAD的模型轉(zhuǎn)換和模型放置接口，并實(shí)現(xiàn)了同底層控制器通訊的功能。
　　基于VC平臺(tái)進(jìn)行了離線編程系統(tǒng)的整體開(kāi)發(fā)工作，在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中，采用數(shù)據(jù)庫(kù)方式很好地解決了系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳遞及其管理工作?；趯哟蜛ABB包圍盒樹(shù)算法實(shí)現(xiàn)了虛擬場(chǎng)景的碰撞檢測(cè)，并對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃方式進(jìn)行