关节机器人制孔过程仿真系统开发.pdf

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1、测试与仿真T妥sTAN。s。N关节机器人制孑L过程仿真系统开发SimulationSystemDevelopmentofDrillingProcessofJointRobot南京航空航天大学王日平张得礼陈文亮【摘要】针对不同类型制孔机器人的仿真，提出了6自由度或更高自由度的关节机器人，由于其运动学方一种机器人可重配置的建模方法。该方法根据机器人程逆解没有直观的封闭解析形式，系统可以对高自由度的不同类型，建立虚拟的部件及运动关系树结构，对机机器人的运动学控制进行仿真，为相关理论研究提供算器人的结构进行不同的配置。采用面向对象技术，在法和思路的验证。通过仿真，使用虚拟现实的友好的作Wi

2、ndows操作平台上选用VisualC++6．0结合SGI公司业仿真系统，不需要对机器人作业过程进行实际操作，提供的OpenGL库进行开发。针对一款携带制孔末端无疑会节省大量试验、培训费用，免除很多不必要的麻执行器的关节机器人，在仿真系统上进行机器人配置，烦和危险0。结合关节机器人运动学方程及轨迹规划实现机器人模本文研究和开发的关节机器人制孑L过程仿真系统型在软件界面中的动态显示。采用面向对象技术，对一些功能模块进行开发和应用，关键词：机器人仿真运动学分析配置主要包括机器人运动关系模块、文件导入导模块、模IABSTRACT1Tosolvetheproblemofsoftware型显

3、示模块、指令接口模块、机器人算法模块。提出一developmentinthesimulationfordiferenttypesofdrill—种机器人可重配置的建模方法，根据机器人的几何结构ingrobots，areconfigurablemodelingapproachforrobots建立运动关系树状图，实现机器人仿真系统快速准确地isputforwardinthisarticle．Thismethodconfiguratesthe建立机器人三维模型，并针对一款携带制孑L末端执行器structureoftherobotandestablishesvirtualcomponen

4、ts的关节机器人在仿真系统上进行运动学验证。andtreestructureofmovementrelationsaccordingtothetypeofrobot．Thesimulationsystemofthedrillingrobot1机器人仿真系统框架分析f0raircraftsisdevelopedbyusingofobjectorientedtech—仿真软件采用面向对象技术，在Windows操作平台nologyandVisualC++6．0combinedwithOpenGLlibrary上选用VisualC++6．0结合SGI公司提供的OpenGL库provided

5、bytheSGIcompanybasedonWindowsopera—进行开发，模块化设计思想贯穿整个仿真软件的设计开tionsystemplatform．Therobotconfigurationthrough发过程中。仿真软件主要由5个功能模块组成，包括机simulationsystemisdoneinthisarticleconcemingajoint器人运动关系模块、文件导人导出模块、模型显示模块、robotwithdrillingendeffector．Thesimulationsystemcan指令接口模块和机器人算法模块，仿真系统总体框架结accomplishdyna

6、micdisplayoftherobotmodelbyvirtue构如图l所示。ofrobotsmotionequationsandtrajectoryplanning．(1)机器人运动关系模块实现了机器人模型各虚Keywords：RobotSimuLationKinematicsanal-拟构件之间运动关系的定义，并定义关节变量来描述构ysisCOnIigurati0n件之间的相对位置关系，而且提供运动关系定义是否正确的检测方法。随着数字化技术和机器人技术的发展，机器人已演(2)文件导入导出模块实现了仿真软件读取输入变成一种智能化的设备，出现了具有自主性、移动性、作的STL格式的

7、几何模型，并通过串行化的方法将输入的业性特点的智能机器人。智能机器人技术已能满足飞模型保存为自己的文档。机装配的需求，作为一种灵巧、高柔性的自动化装备，集(3)模型显示模块实现了机器人模型在软件界面成应用于飞机自动化柔性装配系统中，能适应多种复杂中静态和动态的显示以及对显示模型的操作，如视图变装配环节的工作，可以更加快速、准确地移动、定位、调换、旋转缩放、颜色设置等。整和作业⋯。而机器人作业一般具有危险性、现场环境(4)指令接口模块实现了仿真系统通过读取编写恶劣、作业