基于OpenGL航空工业机器人手臂运动学仿真.pdf

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1、!"#$年##月机床与液压,789!"#$第%&卷第!#期'()*+,-.//01*234(50+)6:7;9%&,79!#!"#!#"<&=>=?@9ABBC9#""#D&EE#9!"#$9!#9"!>基于/aZCV0航空工业机器人手臂运动学仿真陈卫华!李勇君"中国民航飞行学院遂宁分院!四川遂宁>!="""#摘要!以两种航空工业机器人"6)(4(?Q5'(#为研究对象&将其三维模型转换为6.0文件'通过分析该三维模型的6.0文件&研究数据存放的规律'在:6!""&的'c)中加载/aZCV0的图形编程库&读取并显示6.0文件中的机器人模型'根据机器人建模知识&进行运动

2、学仿真&实现驱动模型实时显示功能'该方法对机器人手臂运动学分析有一定的通用性&为航空产品加工*制造及维护提供参考'关键词!三维模型$/aZCV0$机器人手臂$运动学仿真中图分类号!.Q!%!9!RR文献标志码!(RR文章编号!#""#D&EE#D"!"#$#!#D#"=D%6-4*)'+-71>-)=2'+-:4:98?-'+-:4#45=1+(-'2;:.:+8()O'1*5:4"N*4T,)*-,SZAPTJ&0+27CX@TC"6TACACX6T`G)7;;ZXZ&)A8A;(8AJ_A7Cc;AXP_5CA8Z]BA_O7)PACJ&6TACACX6AMPT

3、JC>!="""&)PACJ#8.1+('7+!dO_JbACX_PZ_Y7bAC^B7J8AJ_A7CAC^T_]]AJ;]7`7_B6)(4(?Q5'(JBJB_T^O7`@ZM_&A_B_P]ZZ^AIZCBA7CJ;"&3#I7^Z;YJBM7C8Z]_Z^AC_7_PZ6.0A;Z

4、Z;AC_PZ6.0A;ZYJB]ZJ^JC^^ABa;JOZ^<(MM7]^ACX_7_PZ]7`7_I7^Z;ACXbC7Y;Z^XZ&_PZbACZIJ_AMBBAIT;J_A7CYJBMJ]]AZ^7T_&YPAMP]ZJ;AgZ^_PZ^]A8Z]I7^Z;YA_P]ZJ;D_AIZ^ABa;JOTCM_A7C<.PZIZ_P7^ABMZ]_JAC7TCA8Z]BJ;_7bACZIJ_AMBJCJ;OBAB7_PZ]7`7_J]I&YPAMPa]78A^ZB]ZZ]ZCMZB7]IJMPACACX&IJCTGJM_T]ACXJC^IJAC_ZC

5、JCMZ7J8AJ_A7Ca]7^TM_B<6*/A:(51!.P]ZZG^AIZCBA7CJ;I7^Z;$/aZCV0$47`7_J]I$FACZIJ_AMBBAIT;J_A7C(#)"R前言a]7Z*TX等'该格式使用一系列三角形小面片来拟随着航空产品制造业自动化水平的不断提高&机合原)(3实体&即&将)(3表面离散成众多三角面(!)器人作为一种趋势&逐步进入到航空产品生产*加片'工*制造及维护的各个领域'作为分析和研究工业机从整体上看&某一模型实体对应的6.0文件格器人的重要环节&仿真技术提供了一系列重要的运动式如下!学数据来源'长期以来&结构设计者使用)(3

6、和s文件头m)(-软件进行仿真&这些软件不但对工作计算机的s三角片面#m硬件要求较高&不方便嵌入式移植&而且操作者需要s三角片面!m较长的熟悉时间'基于以上需求&本文作者分析了一s三角片面&m种典型的三维)(3模型文件6.0的数据格式$其后&0利用/aZCV0图形编程函数库&在:6!""&的'c)读s三角片面&m取并显示两种航空工业机器人"6)(4(?Q5'(#模s文件尾m型$最后&根据机器人建模的知识&利用旋量法驱将每个三角面片看作一个单元&包含三角形的三动模型随着关节角实时显示&利用3D*法进行运动个顶点和一个法向量&满足右手定则&法向量指向实体外侧(&)学的正反

7、解&在软件中计算末端姿态&显示末端轨'每单元的格式也是固定的&形如!迹's片面法向量m#R6.0文件数据格式分析s三角形顶点#m6.0是业界公认的一种)(3模型与4Q软件之间s三角形顶点!m数据转换的文件格式'目前&几乎所有的三维)(3s三角形顶点&m软件都提供向6.0文件转换的功能&如B7A;^Y7]bB*6.0文件又有两种格式&(6)++格式和二进制格收稿日期!!"#%D"ED!&作者简介!陈卫华"#=E$%#&男&硕士&工程师&从事活塞式发动机维护工作'-DIJA;!=E%>%!>"&KLL9M7I'+LLK+机床与液压第%&卷式'X;:Z]_