基于RobotStudio的机器人上下料工作站设计与仿真

以机器人上下料工作站为研究对象,针对其轨迹优化和自动化生产协调之间难度大的问题,提出了利用RobotStudio仿真软件进行机器人上下料工作站的离线编程和动态模拟.给出了工作站的结构布局及上下料平台的Smart组件设计,结合机器人离线编程对工作站进行了仿真调试.在此基础上,设计出实际的模拟机器人上下料工作站,工作站由双爪机器人、供料单元、机床卡盘、立体仓库及主控PLC等组成.给出了工作站主控系统架构和设备间的通信方式,将仿真工作站的程序导入实际工作站进行设备调试.这种由虚拟仿真到实际设计制造的方式,大大缩短了工作站的开发调试周期,对于传统机械加工类企业进行设备升级改造具有很好的借鉴意义.     

基于多自由度机器人仿真工作站的设计与实现

随着工业机器人自动化生产线越来越广泛地应用,在组建工业机器人自动化生产线进行产品生产或者生产线升级时,使用工业机器人现场编程并进行调试运行的方案是不可取的。为了进一步缩短工期,节约成本,可以采用搭建工业机器人虚拟仿真平台的方法。本文选用ABB公司的IRB460工业机器人,结合RobotStudio仿真软件,进行码垛工作站的集成设计与仿真验证。在RobotStudio仿真软件中,搭建与实际工作场景相一致的工作站,通过进行动态输送链、动态工具、smart组件以及I/O信号的逻辑设计等,实现了部件与机械装置的协调、传送带与码放的协调等控制功能。通过仿真,验证了该工作站应用于码垛作业是可行的。     

基于RobotStudio的机器人智能装配工作站仿真设计

该文以工业机器人智能装配工作站为研究对象,提出了一种基于RobotStudio仿真软件物理仿真功能和Smart组件设计的装配工作站仿真设计方法。工作站由机器人、立体仓库、快换工具模块、输送带模块、视觉检测模块、变位机及旋转料库等组成。对变位机、快换工具、旋转料库及视觉检测等模块的Smart组件设计进行了研究,设置了工作站相关对象的物理行为。在此基础上,分析设计了工作站逻辑控制,并编写调试了机器人程序,完成了工作站的仿真调试,工件装配效果良好。     

多机器人协作任务的仿真设计研究

多机器人协作问题已成为机器人研究领域的一个热点,而仿真研究是多机器人协作问题的重要研究手段.为了给多机器人协作任务提供评断依据,基于对MuRoS仿真平台的扩充提出了一套针对多机器人协作任务仿真的完整设计思路.首先分析了MuRoS多机器人任务模拟环境的结构框架和功能特点,描述了它执行仿真任务的工作流程.然后提出了几种常用虚拟控制器的接口设计方法.最后,通过几个典型的协作任务的仿真实例合理调用虚拟控制器,得到了满意的运行效果,验证了设计思路的有效性.     

基于ROBOGUIDE的多机器人工作站仿真系统的设计

多机器人协同工作是机器人工作站中的常见形式。本文以两台机器人协同工作为例,介绍了多机器人工作站建模、仿真和编程控制的方法。将两台工业机器人放在一个工作区域中,两台机器人主要进行搬运工作,由一号机器人将工件搬运至异步传送带,通过异步传送带传送到二号机器人工作空间,二号机器人搬运至规定位置。本文规划了工作站的布局,并使用UG建立了工作站各组成部分的三维模型,然后将其导入ROBOGUIDE中,建立了机器人和其它对象的动态模型。基于协同工作的考虑,编写了两台机器人的控制程序,并在仿真系统中实现了调试。两台机器人仿真的运动轨迹和动作符合预期,说明该建模和仿真方法有效。     

基于RobotStudio的空调压缩机自动装配生产线虚拟仿真

根据空调外机现实生产中压缩机装配工序的工业生产过程,利用SolidWorks和RobotStudio软件设计了压缩机自动装配生产线虚拟仿真方案。根据实际生产工艺流程,由搬运机器人将压缩机精确放置到机箱安装位置,随后由输送链将工件运送至多机器人协同装配工作站,实现对压缩机的自动化装配与检测工序。该设计方案为压缩机自动装配生产线的实现提供了设计依据和实验平台,缩短产线开发周期,节约操作者时间,提高工作效率,具有重要的应用意义。     

分布式多机器人通信仿真系统

针对目前多机器人通信仿真系统较少的问题,进行了多机器人通信仿真系统的设计研究．提出的多移动机器人通信仿真系统设计方案,侧重于反映通信网络的拓扑变化情况,以及多个机器人之间是如何进行通信的．仿真系统预留了机器人控制算法的接口,便于结合机器人避碰、任务分配、连通覆盖等进行综合研究．多机器人覆盖研究是目前多移动机器人和无线传感器网络中的一个研究热点,针对这个问题,采用了虚拟力分配策略,使得多机器人在保持连通性的同时尽可能大地覆盖某一区域,最后以六边形覆盖为约束条件进行了区域覆盖,并实现了该仿真系统的原型．实验表明,该仿真系统能准确地模拟多机器人在保持相互通信的情况下,达到最大化的区域覆盖．证实了基于虚拟力覆盖策略的有效性．     

基于多工业机器人的轮毂打磨工作站系统

以汽车轮毂打磨加工作业为研究对象,针对其内侧镂空打磨作业轨迹规划和自动化生产协调难度大的问题,提出一种双工业机器人协同打磨作业工作站设计方案。该方案首先根据汽车轮毂实际生产工艺流程,利用SolidWorks和RobotStudio软件设计相关模型组件并搭建工作站整体布局,然后创建并设计由Smart动态逻辑组件、传感器及I/O通讯网络构建的系统的电气控制模型,最后通过多工业机器人协同作业离线编程实现系统功能及仿真。本文提出的方案为汽车轮毂打磨自动化生产线的实现提供了设计依据和实验平台,缩短了生产线开发周期,节约了操作者时间,提高了工作效率。     

机器人柔性装配单元仿真建模的研究

机器人柔性装配单元是柔性装配系统的重要组成单元，如何协调和控制单元内的各种物流过程一直是单元设计的难点，本文通过分析ＲＦＡＣ的特点，对影响单元运行的物流过程及其相互作用的逻辑关系进行了研究，建立了ＲＦＡＣ的物流仿真模型，并对ＲＦＡＣ的物流评价方法进行了探讨。     

VRML环境下基于语义的产品装配设计技术研究

装配语义是零件间装配约束的抽象与概括，研究基于语义的产品装配设计可有效地提高装配设计的直观性与装配效率。文中给出了基于语义的产品装配设计系统的总体框架结构，将装配语义分为常用语义与特殊语义，并建立了装配语义的层次表达；通过装配语义与几何约束的映射，形成几何约束的代数表达；借助零部件间的运动自由度的求解，实现了装配语义的驱动，有助于将装配设计从几何层发展到语义层进行操作。     

基于RPO/E的虚拟装配、运动仿真与装配动画

通过零件三维模型的生成和对零件虚拟装配和运动仿真的分析,可大大减少设计周期;通过装配动画的设计和制作,可提高装配工艺编制效率,并指导工人装配,从而提高产品制造质量。以齿轮泵为例介绍了RPO/E软件中的虚拟装配、运动仿真和装配动画的操作思路和具体方法。     

基于虚拟现实的煤矿设备装配仿真系统研究

针对煤矿大型设备装配存在拆装繁琐和成本高的问题,以采煤机、液压支架、掘进机和提升机为研究对象,采用虚拟现实技术设计并实现了一套由虚拟装配子系统、场景仿真与漫游子系统组成的虚拟装配与仿真系统.利用Maya对大型设备建模,通过VS程序设计,在Unity中进行交互控制,实现了设备的虚拟装配与拆卸、采煤工作面的虚拟仿真漫游功能.系统有效地提高了训练效果,形象逼真地再现了煤矿井下生产过程,具有良好的沉浸性和交互性.测试表明:经该仿真系统训练与使用,有效提高了设备实际装配与拆卸能力,同时降低了成本,具有显著的实际应用效果.     

多机器人三维仿真与离线编程系统设计

以支持二次开发的三维实体造型软件为开发平台,通用的C++为编程语言,开发了多机器人三维仿真与离线编程系统。离线规划的典型协作运动作业文件在仿真与真实系统中都完成了所规划的协作运动,由此验证了仿真系统具有多机器人三维仿真与离线编程功能。     

基于协同虚拟环境的装配设计系统

针对分布式环境中复杂产品协同开发的装配设计需求,研究基于协同虚拟环境的装配设计系统的体系结构和关键技术,提出分布式条件下支持多用户实时交互操作的协同虚拟装配方法,包括复杂场景高分辨率实时渲染和多通道沉浸输出方案。以此为基础开发分布式协同虚拟装配环境,并通过面向汽车整车的多用户协同虚拟装配实例验证了系统的有效性。结果证明,用户可在该系统中完成复杂产品的协同虚拟装配设计工作。     

基于PLC的电器装配生产线控制系统设计

以某电器生产厂家8工位电器装配生产线为例,介绍应用三菱PLC和FX系列变频器实现电器装配生产线自动控制的方法.     

基于多工业机器人及变位机的自动焊接系统设计与仿真

以焊接工业机器人为研究对象,针对传统焊接工作站多角度焊接协调难度大的问题,利用RobotStudio仿真设计了焊接机器人带变位机工作站;根据Q235薄板低碳钢焊接对象的实际工况,设计了冷金属过渡焊接方法相配套的焊接系统参数和供气系统;为提高系统焊接精度,重新设计了焊枪的工具坐标系和I/O网络;通过焊接机器人专用指令和Smart动态逻辑组件功能构建了焊接工作站的机器人和变位机协同作业运动轨迹,最后运用TCP跟踪和仿真功能验证了焊接轨迹和变位机协同作业的准确性;该设计方案为焊接机器人带变位机工作站的实际应用提供了参考依据和实验平台,缩短产线开发周期,提高生产效率.     

基于局部子地图方法的多机器人主动同时定位与地图创建

研究了多机器人在未知环境下以主动的方式协作完成同时定位与地图创建（SLAM）的问题．引入局部子地图方法,由每个机器人建立自身周围局部区域的子地图,使多个机器人之间的地图创建相互独立,从而对全局环境的SLAM问题进行分解．而每个机器人在建立局部子地图时将主动SLAM问题转化为多目标优化问题;机器人选取最优的控制输入,使定位与地图创建的准确性、信息增益以及多机器人之间的协调关系得到综合优化．最后,通过扩展的卡尔曼滤波器（EKF）对子地图进行融合得到全局地图．仿真结果验证了该方法的有效性．     

虚拟环境中面向装配设计的数据场景图研究

作为虚拟环境中的数据结构，场景图的构建是虚拟现实技术领域的重要研究问题之一。针对虚拟装配设计系统的要求，讨论现有商业VR软件在开发虚拟装配设计时存在的限制，提出一个基于场景图的多层次虚拟装配设计模型VAM．在现有VR软件和VAM的基础上，说明了虚拟装配设计时的路径规划、序列生成、零件之间的约束关系等的表示和应用。