機器人離線編程系統(tǒng)的開發(fā)及其應(yīng)用.pdf

1、為了提升制造業(yè)水平，加快企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，大量的機器人正被廣泛地應(yīng)用于各種生產(chǎn)制造當中。然而，機器人目前主要還是采用人工示教編程的方式，完成一些如搬運、碼垛、上下料等較低端的工作。當面對復雜的加工任務(wù)時，機器人的編程能力就顯得尤為不足，并在很大程度上制約著機器人性能的發(fā)揮。顯然手工示教法難以滿足高精度的生產(chǎn)需求。自動化的現(xiàn)代生產(chǎn)系統(tǒng)要求與之匹配的智能化的編程方式，離線編程能夠彌補手工示教的劣勢，可以更好地利用機器人的性能優(yōu)勢來完成更高精度的

2、作業(yè)。
　　近年來，機器人離線編程技術(shù)受到了越來越多的關(guān)注，許多科研機構(gòu)都展開了相關(guān)的研究。本文對國內(nèi)外大量的機器人離線編程與仿真系統(tǒng)進行了研究分析，歸納與總結(jié)了離線編程與仿真系統(tǒng)的技術(shù)特征與基本功能。
　　本文根據(jù)實際需求構(gòu)建了機器人離線編程系統(tǒng)的總體方案，以三維建模軟件為開發(fā)平臺建立了系統(tǒng)框架，主要研究了機器人笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃、機器人標定等離線編程的關(guān)鍵技術(shù)。基于以上的研究工作，根據(jù)機器人離線編程系統(tǒng)的功能需求開發(fā)了

3、一套準確高效，通用性強，性價比高與操作簡便的機器人離線編程系統(tǒng)，并命名為BW_OLP。對各個功能模塊的特點與實現(xiàn)方法進行了詳細地講述，將該系統(tǒng)應(yīng)用到機器人打磨與去毛刺工作中，取得了一定的效果。本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　　1.深入了解空間直線、圓弧、樣條曲線等幾何圖元，分析他們的數(shù)學模型和幾何特點，在計算機圖形學的基礎(chǔ)上研究笛卡爾空間直線、圓弧與樣條曲線的軌跡插補算法，計算離散的路徑點并優(yōu)化軌跡，保證機器人運動的平穩(wěn)性

4、與安全性。
　　2.分析現(xiàn)有的機器人標定技術(shù)，根據(jù)實際要求，研究一種實用的機器人標定方法，結(jié)合離線編程開發(fā)標定模塊，包括工件標定與多機器人基坐標系的標定，實現(xiàn)虛擬環(huán)境與實際環(huán)境的高度匹配，提高機器人編程精度，減少誤差。
　　3.了解SolidWorks API的結(jié)構(gòu)體系，熟悉接口函數(shù)的調(diào)用方法。運用COM技術(shù)在SolidWorks軟件平臺進行二次開發(fā)，生成機器人離線編程系統(tǒng)BW_OLP，其中包含有路徑獲取與處理，位姿調(diào)整，數(shù)

5、據(jù)轉(zhuǎn)換、運動仿真，后置處理等基本模塊，實現(xiàn)了離線編程系統(tǒng)的主要功能。
　　4.將離線編程系統(tǒng)BW_OLP應(yīng)用到機器人打磨與去毛刺工作中，結(jié)合打磨和去毛刺工藝參數(shù)的設(shè)置，完成復雜軌跡的編程和仿真，并輸出機器人控制代碼。應(yīng)用結(jié)果表明該系統(tǒng)具備一定的實用性。
　　基于以上研究內(nèi)容，本文自主開發(fā)出了一套機器人離線編程系統(tǒng)BW_OLP，該系統(tǒng)具有路徑獲取與處理，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，位姿調(diào)整，運動仿真，后置處理等功能。在機器人打磨和去毛刺作業(yè)中使