机器人实时临控与通讯系统的研究与实现

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1、武汉理工大学硕士学位论文中文摘要机器人技术和热喷涂技术都是当今新技术革命中迅速发展起来的高新技术。机器人集中了机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程及人工智能等多种学科的最新研究成果，是当代科学技术发展最活跃的领域之一。热喷涂综合了材料、物理、化学、生物高分子、纳米材料等学科的技术，成为当今广泛应用的一种表面处理技术。这二者的结合不但使机器人的应用领域进一步加宽，也使热喷涂的涂层质量得以进一步的提高。本文就机器人应用于热喷涂作业中遇到的若干问题，提出了对喷涂机器人进行实时监控的方案。通过外部PC机与机器人进行通讯，得到喷涂机器

2、人的实时运动参数。不仅精确记录下机器人的运动轨迹，同时还可以计算出机器人的速度、工具的朝向等对涂层质量有重要影响的一系列操作参数。在课题研究过程中对ABB机器人作了系统的研究，同时细致研究了机器人通讯协议RAP及相关的远程过程调用协议RPC。还深入研究了机器人通讯所采用的TCP／IP网络体系结构，开发完成了Windows32平台下的机器人通讯模块。建立了机器人通讯的硬件平台，应用RAP协议实现了Pc机与机器人的通讯。编写了实时机器人监控系统，实现对机器人运动的采集，信息的处理计算，机器人路径的三维显示等。在系统开发过程中，运用基于P

3、C机硬件的定时器解决了Windows下的精确定时问题，应用工业标准的OpenGL计算机三维图形API作为机器人路径的三维显示。同时，整个软件系统的开发严格遵照软件工程方法的要求，保证了软件的质量。整个系统在测试过程中运行稳定可靠，实现了对喷涂机器人的监控，完成了对热喷涂工艺至关重要的操作参数的纪录和输出，为热喷涂的热力学分析提供了精确的数据，也为喷涂策略的研究提供了依据。也为今后开发应用于热喷涂的机器人专用软件包的开发奠定了基础。该系统于2003年初通过了法国贝尔福．蒙贝里亚科技大学LE刚Ps实验室的验收，受到了实验室工程人员的一致

4、好评。关键字：机器人监控，热喷涂，机器人通讯，远程过程调用，OpenGL武汉理工大学硕士学位论文AbstractRoboticsandThermalSprayareboththenewhigh-techintherevolutionofthenewtechnology．Roboticsiscomposedofmechanicalengineering，electronicsengineering，informationengineering，automationengineeringandartificialintelligence

5、etc．It’Soneoftheactivistfieldsinthepresentage．ThermalSprayiscomposedofmaterialengineering，physics，chemistry,biologicmacromoleculeetc．Itbecomesanewwideusedsurfaceprocesstechnique．Thesetwotechnologiesarecombinedtogethertomakerobotsmorewideusedandmakethecoatingqualityimpr

6、oved．Thispaperresearchessomeproblemsofusingrobotsinthermalspraying．Itprovidesasolutionofmonitoringsprayingrobots．UseallextemalPCtocommunicatewiththerobot，obtainthereal—timemovementsoftherobot．Thissystemnotonlyrecordstherobotpath，butalsocalculatestheimportantoperationpa

7、rametersofthespraying，e．g．robotspeed，toolorientation，etc．Inthispaper，weresearchontheABBrobotandrobotcommunicationprotocolRAEAlsoresearchonthelowlevelRPC(RemoteProcedureCall)protocolandthenetworksystemstructureoftherobotcommunication．Andwefinishdevelopingtherobotcommuni

8、cationmodulerunningunderWindows32．Inpaper,weprovidethehardwareplatformoftherobotcommunicationandrealizecommunicatingw