基于android的机器人示教软件设计与实现

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1、分类号学号M201270464学校代码10487密级硕士学位论文基于Android的机器人示教软件设计与实现学位申请人：杨晶学科专业：机械电子工程指导教师：唐小琦教授答辩日期：2015年5月15日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDesignandImplementofRobotTeachingSoftwareBasedonAndroidCandidate:YangJingMajor:MechanicalandElectronicEnginee

2、ringSupervisor:Prof.TangXiaoqiHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2015华中科技大学硕士学位论文摘要工业机器人一般由执行机构、伺服系统、控制主机以及示教器构成。示教器是工业机器人的人机接口，通过示教器可以查看并修改机器人的位置和参数，还可以对机器人进行手动示教并再现示教过程。本文设计并实现了一种基于Android操作系统的机器人示教软件。首先分析了示教器的功能需求，并结合软件的分层架构设计思想搭建了示教软件的三层总体架构，其中示教编程、界面和通

3、信是最重要的模块。其次根据示教编程模块的功能需求和机器人程序指令的语法特点，采用了可避免程序语法错误且入门难度较低的选择式编辑方式设计了示教程序编辑器，并实现了示教程序的指令编辑和行编辑功能。然后根据示教器的功能需求，将示教软件的界面划分为：自动运行、示教、手动运行、寄存器、IO信号、参数设置和生产管理，结合Android系统的特点完成了界面的布局设计以及软件结构搭建，并使用Activity、Intent等组件实现了软件的各个界面。最后分析了示教器与控制主机的通信数据传输类型，采用客户端/服务器结构搭建了基于TCP和UDP的通信模型，并使用Java的封装类Socket和Datag

4、ramSocket实现了示教器的通信客户端。示教器采用触屏的操作方式，使得用户的操作非常方便也符合现代人的操作习惯。基于以太网实现的通信模块能够支持WiFi无线网络通信，为以后向无线通信发展奠定了基础。本示教软件在实验室六轴工业机器人上进行了联调与测试，测试结果表明本软件能够满足示教器的基本功能需求。此外，示教软件已经在重庆华数工业机器人上得到了应用，验证了本软件的正确性和可靠性。关键词：示教、Android、工业机器人、通信、程序编辑I华中科技大学硕士学位论文AbstractIndustrialrobotsystemgenerallyiscomposedoftherobotbo

5、dy,servosystem,motionscontrollerandteachingpendant.Teachingpendantistheinterfacewhichisconnectedwithhumanandcomputerofindustrialrobot.Thelocationandparametersoftherobotisviewedandmodifiedbyteachingpendant.Atthesametimetherobot’soperationcanbemanuallycontrolledandplaybackbyteachingpendant.Ther

6、obotteachingsoftwarehasbeendesignedandimplementedbasedonAndroidoperatingsystems.Atfirst,thefunctionalrequirementsoftheteachingpendanthavebeenanalyzed.Atthesametime,theoverallarchitectureofthesoftwarehasbeenconstructed.Theteachingprogramming,interfaceandcommunicationarethemostimportantmodulesi

7、nthesystem.Next,accordingtothefunctionalrequirementsofteachingprogrammingmoduleandthesyntaxfeaturesoftherobotprogramcommand,teachingprogrameditorhasbeendesignedbyselectiveeditingmodewhichcanavoidmistakesingrammarsandwhichisrelativelyeasyforus