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RB系列机器人离线编程软件的设计与开发

彭云春  
【摘要】:工业机器人正泛应用于现代生产制造中,通过手工示教,操作机器人来进行工艺应用编程,将越来越难以满足工艺的应用需求。离线编程有助于工业机器人的工艺应用,本文对工业机器人离线编程技术展开研究,研发了一款支持广州数控RB系列机器人的离线编程软件,并成功应用于实际工艺。通过对机器人运动学分析,利用M-DH方法,给出RB系列机器人运动学的正逆解算法。建立工业机器人坐标系,通过连杆变换方法求得运动学正解,通过解析法求得运动学逆解,并给出了工业机器人与外部轴,如变位机的协同策略。通过对离线编程软件的需求分析,给出了机器人的三维显示方法,将机器人按关节顺序离散化成STL的三角面片后,按坐标系位置进行连杆描绘;阐述了采用数控NC文件来进行路径轨迹生成时,涉及到的文件解析、代码转换、协调运动方法。文件解析方面,给出了数控加工NC运动指令对机器人运动指令的映射关系。代码转换方面,提出将数控NC文件的刀轴信息,结合加工路径,生成工业机器人姿态的详细方法;协调运动方面,提出基于协调因子的运动分配。由于机器人运动仿真和干涉检查的重要性,给出了运动仿真和碰撞干涉检测的方法。基于以上研究,利用Visual C++和OpenGL开发了离线编程软件,并成功应用于实际工艺,验证了所开发的功能模块和所提出的技术方案的正确性。


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