喷浆机器人虚拟样机的仿真系统开发

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1、万方数据第4期2009年4月机械设计与制造MachineryDesign&Manufacture169文章编号：1001—3997(2009)04-0169-03喷浆机器人虚拟样机的仿真系统开发宰王刚樊炳辉张正义(山东科技大学机器人研究中心，青岛266510)DevelpementofsimulationsystemforshotcreterobotvirtualprototypeWANGGang，FANBing-hui，ZHANGZheng-yi(CentreofRobotResearch，ShandongUniversityofscienceandTechnology，Qingdao2

2、66510，China)【摘要】研究了如何用VisualBasic6．0对喷浆机器人的虚拟样机进行仿真系统开发，并把大臂的逆解算法应用到仿真程序当中去，实现了由参数控制的仿真-为复杂的三维机械如何进行运动仿真提供了一个新的设计思路．并且该系统能够为用户提供良好的三维虚拟环境，并可以从该仿真平台上对各个关节参数进行调节，有利于该机器人在实践中的应用．关键词：仿真系统；Solidworks；喷浆机器人；逆解【Abstract】DevelpementofsimulationsystemforshotcreterobotvirtualprototypebaseonVisualBa-sic6．0is

3、studie正Theinversealgorithmofthe翻吼isusedtodescribethesimulationprocedures，imple—mentationofthesimulationbythesize．ThenewdesignideasWasprovidedforthecomplexthreedimen—sionalmechanicalmovementsimulation．Thesystemprovidestheuserabettertelepresenceofture3D秒i卜tua／environment．ThevariousparametersofjointC

4、anberegulatedonthesystem．1twillpromotetheappli-cationoftherobottechnologyinpracticalusing．Keywords：Simulationsystem；Solidworks；Shotcretingrobot；Inverse中图分类号：THl6。TP24文献标识码：A1前言Solidworks采用Windows系列，与Windows系统全兼容的3D软件。它的三维设计功能强大，界面友好，能让使用者以简单的操作方式进行高效的产品设计。其提供的基于特征选型的参数化造型功能，更是为开发者提供了良好的开发环境。在进行机械设

5、计时，三维模型和装配做好后，为了展示其功能或运动范围等，要进行仿真，虽然Solidworks里有动画插件，但是只能做一般的直线运动，而对于实际试验操作中的具有复杂函数关系的运动就无法完成。针对这一问题，以喷浆机器人虚拟样机为例，利用VisualBasic对Solidworks进行二次开发，并引入数值方法，建立机器人逆解数学模型。并使用尺寸控制技术使机器人进行精确的仿真运动。并建立适合用户需要的Solidworks运动仿真系统平台。2Solidworks开发原理Solidworks软件本身就提供了一套完整的，免费的二次开发接口。用户可以用VisualBasic、Visual嘲者其他支持0LE

6、(对象的链接或嵌入)和COM(组件对象模型)的编程语言对其进行二次开发。Solidworks二次开发分两种：一种足基于自动化技术的，此种技术只能开发·上xt形式的程序；另一种是基于COM的，这种技术可以使用最多的SolidworksAPI运用程序界面。组件对象模型COM是一种以组件作为发布单元的对象模型，这种模型使得各种软件组件可以用统一的方式进行交互。它既提供了组件之间进行交互的规范，也提供了实现交互的环境。开发系统，如图l所示。图1Solidworks开发系统图Solidworks是COM的对象，它作为客户程序，提供了大量的COM接口(API函数)，其他应用程序通过Solidworks

7、提供的接口函数与之进行数据交换。在SolidwoAs中，无论是零件，装配体，还是工程图，都有自已的文档类型(document．type)，即：Partdoc，Assemblydoc，Drawingdoc。每一种文档类型分别拥有各自的API函数，开发者通过操纵对象的属性和调用对象的方法建立自己的应用程序。但是在使用SolidworI【sAPI之前，需要对Solidworks的类库加以引用。在VB6．0集成环境中通过“工程一