基于VRML的機器人空間連續(xù)軌跡運動仿真研究.pdf

1、機器人技術(shù)作為多學(xué)科融合的高科技技術(shù)，研究中會遇到很多的難題。運用仿真技術(shù)進行諸如參數(shù)設(shè)置，調(diào)試等工作可以提高效率，節(jié)省成本。近年來發(fā)展起來的虛擬仿真技術(shù)可以實現(xiàn)三維環(huán)境的建立和與外界實時的交互，越來越多地應(yīng)用在機器人仿真領(lǐng)域中。運用虛擬現(xiàn)實建模語言VRML創(chuàng)建虛擬環(huán)境進行機器人的運動虛擬仿真，可以直觀地觀察機器人的運動情況和存在的問題，也可以為遙操作提供界面。 本文首先介紹了機器人的運動學(xué)理論、機器人運動學(xué)方程及其正逆解，分析

2、出了機器人的工作空間，為機器人的虛擬仿真提供了理論基礎(chǔ)。詳細(xì)介紹了’VRML的建模功能和與Java之間的外部通信接口EAI以及運用它們完成仿真的方法和過程。 運用VRML建立了六自由度機器人的三維模型及工作環(huán)境，通過VRML的外部通信接口EAI，由Java編程控制機器人抓手的運動，不僅實現(xiàn)了機器人正運動學(xué)逆運動學(xué)仿真，實現(xiàn)了點到點的軌跡仿真，同時實現(xiàn)了機器人沿工件輪廓的空間連續(xù)軌跡仿真。連續(xù)軌跡可以是連續(xù)直線，圓弧等。連續(xù)軌跡運

3、動的仿真需要得到軌跡數(shù)據(jù)，為了實現(xiàn)自動軌跡數(shù)據(jù)的獲取，我們通過Pro/Engineer軟件的自動數(shù)控編程模塊Pro/NC得到數(shù)控代碼，對其編輯解析提取得到軌跡點；然后將軌跡點導(dǎo)入Java程序即可控制虛擬環(huán)境中的機器人沿軌跡運動。運用JavaApplet建立了交互式界面，使機器人運動和外界進行交互，輸入機器人運動需要的數(shù)據(jù)并輸出機器人運動過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)和碰撞干涉等問題。 最后介紹了移動機器人的軌跡控制方法積分回退法，并基于移動機