机器人图形示教盒编程的研究

本文介绍机器人作业的图形示教盒编程.通过建立机器人的运动学和三维几何模型,采用实时动画技术,在计算机屏幕上对机器人进行图形仿真示教,文中还讨论了图形示教程序的单步执行和实时修正方法,并给出了国产 PJ-lA 机器人进行喷漆作业的图形示教盒编程的实例.结果表明:机器人的图形示教盒编程具有生动、方便的特点,为机器人的编程研究提供了适用的工具.     

基于计算网格的机器人分布式仿真系统

基于计算网格技术，构建了机器人分布式三维图形仿真系统，经对PUMA 560工业机器人进行动力学仿真计算表明，计算网格技术提高了机器人三维图形仿真系统的计算能力．     

基于LabVIEW的机械臂控制与仿真系统

基于LabVIEW的机械臂控制与仿真系统利用三维参数曲面图形显示控件对机械臂进行静态建模和动态仿真;使用NIUSB₆211数据采集卡作为机械臂的控制单元;采用软件编程的方式解决了仿真模型与实际模型同步运行及舵机平滑转动等问题。     

双足机器人运动学三维仿真研究

机器人三维图形仿真是机器人离线控制系统开发中的重要环节.为优化机器人的位姿,双足机器人由于具有多自由度、强耦合和高度非线性等特点,其运动学仿真研究大都集中在各个关节的运动学二维曲线上,很难有三维可视化运动效果.针对这一难点,对双足机器人提出了一种树形数据结构.通过采用结构并结合机器人连杆机构的运动学原理,设计了一种机器人运动的矩阵变换方法.根据上述方法,树形Matlab平台可视化编程实现了双足机器人运动学三维仿真,并作了仿真双足机器人的行走动作和进行动作优化.为实物机器人的研制提供了可靠的技术依据.     

基于OpenGL的DELTA并联机器人实时动态仿真

该文以DELTA并联机器人三维实时动态仿真系统为背景，介绍了OpenGL图形库的功能和特点以及OpenGL与Windows图形接口的设置方法；在建立了DELTA机器人数学模型的基础上，重点分析了DELTA机器人的运动学，并给出了DELTA机器人运动学逆问题的详细数值解法；阐述了利用OpenGL和VC 6．0联合编程以实现并联机器人动态仿真的方法，并给出了详细的设计步骤和开发的软件界面；最后讨论了OpenGL在机器人仿真中的应用前景。用OpenGL图形库进行机器人仿真真实感强，因而具有较高的使用价值和良好的应用前景。     

教学机器人三维仿真与远程控制软件实现

针对自主研发的5自由度教学机器人，结合OpenGL三维建模技术，运用Visual C＋＋平台设计了基于C／S结构可代替传统示教盒的教学机器人三维运动仿真、离线编程和远程控制的软件。该文首先介绍了教学机器人基本结构以及底层控制系统实现方法，然后详细介绍了一般仿真系统的软件结构、利用OpenGL进行教学机器人3D建模和动画、离线编程以及运用WinSocket控件实现网络通讯和远程控制的方法，最后结合教学机器人几何特性提出了简便的求逆解的方案，并简单探讨了机器人运动路径规划插补方法。     

机器人可视化动态仿真中的三维建模

机器人三维空间模型的建立是研究其动力学和运动学性的重要基础。要准确、逼真地进行三维建模必须恰当地选择开发工具,并简化由机器人连杆坐标变换和运动学方程所产生的复杂、大量的矩阵运算。在AutoCAD2005环境下,以VBA为二次开发工具,实行VBA和MATLAB的混合编程,把MATLAB作为后台矩阵计算引擎,可以较好地解决上述问题,成功地实现机器人计算机动态图形仿真系统的三维建模,从而为机器人动态仿真系统的开发奠定良好基础。     

机器人图形化编程与三维仿真环境

介绍一种采用JAVA开发、基于RTLinux平台的适合多机器人多任务的图形化编程与三维仿真环境．采用图标和连线方式快速建立具备流程图特点的控制程序．运行管理内核实现程序图结构的信息流向跟踪，对程序运行采用边解释边执行机制．机器人运动学指令由底层RTLab执行，结果返回上层；由Java3D实现的三维仿真环境可动态显示机器人的运动过程．该环境支持离线编程和在线调试．目前支持日本安川公司研制的Motoman UPJ和SmartPal类人轮式移动服务机器人．     

基于AUTOCAD-API的机器人几何造型的装配算法

在机器人仿真与离线编程中，机器人和工作环境几何造型的部件装配算法十分重要，但其简洁性却依赖于所使用的几何造型平台，本文提出一基于ＡＵＴＯ ＣＡＤ的ＡＰＩ三维实体造型系统的机器人部件的图形装配算法，该算法简洁实用、高效率和高精度。     

冗余度双臂机器人轴孔装配的三维动态仿真与实验

分析了冗余度双臂机器人进行轴孔装配的运动学约束关系,设计了一种分层递阶控制结构．通过三维图形动态仿真,在冗余度双臂机器人协调控制实验平台上进行了实验．仿真和实验结果表明该方法能够顺利地完成双臂协调插孔的作业．     

机器人三维图形仿真的实现

机器人三维图形仿真是机器人离线控制系统开发中的重要一环。与OpenGL程序设计、0pen Inventor程序设计相比较，运用Cortonss SDK能实现较为理想的效果。该文对此作了详细的分析比较，介绍了VRML在机器人建模中的应用，以Puma560机器人手臂为例，实现了机器人三维图形仿真。     

三维图形仿真在机器人控制系统中的运用

在机器人离线控制系统的开发中，机器人三维图形仿真是重要的一环。本文通过详细的分析比较，指出了Cortona SDK建模的运用优势。介绍了VRML在机器人建模中的应用以及网络平台上的建模方法，以Puma560机器人手臂为例，实现了机器人三维图形仿真。     

Aibo and Webots: Simulation,wireless remote control and controller transfer

This article introduces a new software tool that provides an accurate simulation of Sony Aibo robots and the capability to transfer controller programs from the simulation to the real robot. Five components are described: (1) a simulated physics-based model of the Sony Aibo ERS-210(A) and ERS-7 quadruped robots; (2) a graphical user interface for controlling the simulated and real robots; (3) a wireless communication protocol for controlling the robot from within Webots; (4) software components on the robot that enable remote control; and (5) a method for cross-compiling Webots robot controllers. The complete system has been calibrated and proof tested. It enables simultaneous control of both a simulated and a real Aibo robot and provides the user with a platform for convenient robot programming without any knowledge of the underlying robot firmware.     

一个装配机器人离线编程系统的设计与实现

机器人离线编程系统是机器人应用开发的有效工具。本文给出一个智能装配机器人离线编程系统ＡＲＰＳ。该系统提供了一个良好的机器人程序开发和调试环境。用户可采用交互方式建立机器人及环境模型，用操作手级的机器人语言ＡＲＬ描述机器人作业，通过图形仿真调控机器人程序，目标程序与数据通过串行口下装到机器人控制器。     

Evolving controllers for high-level applications on a service robot: a case study with exhibition visitor flow control

We investigate the application of simulation-based genetic programming to evolve controllers that perform high-level tasks on a service robot. As a case study, we synthesize a controller for a guide robot that manages the visitor traffic flow in an exhibition space in order to maximize the enjoyment of the visitors. We used genetic programming in a low-fidelity simulation to evolve a controller for this task, which was then transferred to a service robot. An experimental evaluation of the evolved controller in both simulation and on the actual service robot shows that it performs well compared to hand-coded heuristics, and performs comparably to a human operator.     

三维虚拟机器人运动仿真系统设计

通过对三维虚拟机器人运动仿真系统的发展进行介绍和分析, 描述了基于零件拼装的三维虚拟机器人运动仿真的有效方法。针对三维虚拟机器人零件结构特点和拼装功能, 对虚拟机器人零件的图形建模方法、虚拟机器人运动及传感器功能仿真进行了分析设计, 重点分析了运动仿真过程的设计方法。实验结果表明, 系统能够很好地遵循物理特性实现虚拟机器人的运动仿真, 且性能较优。     

Graphical simulation for sensor based robot programming

The programming of robots is slowly evolving from traditional teach pendant methods to graphical Off-Line Programming (OLP) methods. Graphical simulation tools, such as OLP, are very useful for developing and testing robot programs before they are run on real industrial equipment. OLP systems are also used to develop task level programs. Traditional OLP systems, however, suffer from the limitations of using only position control which does not account for inherent robot inaccuracies and dynamic environments. This paper describes our work on improving and supplementing traditional position control programming methods. A baseline OLP system was implemented at NIST's Automated Manufacturing Research Facility (AMRF). Experience gained in implementing this system showed that an effective OLP system must accurately simulate the real world and must support sensor programming to compensate for real-world changes that cannot be simulated. The developed OLP geometric world model is calibrated using robot mounted ultrasound ranging sensors. This measurement capability produces a baseline geometric model of relatively good static accuracy for off-line programming. The graphical environment must also provide representations of sensor features. For this specific application, force is simulated in order to include force based commands in our robot programs. These sensor based programs are able to run reliably and safely in an unpredictable industrial environment. The last portion of this paper extends OLP and describes the functionality of a complete system for programming complex robot tasks.     

Generation of an optimal architecture of neuro force controllers for robot manipulators in unknown environments using genetic programming with fuzzy fitness evaluation

 In this paper, we have applied genetic programming to generate an optimal architecture of neuro force controllers for robot manipulators in any environment. In order to perform precise force control in unknown environments, the optimal structured neuro force controller is generated using genetic programming with fuzzy fitness evaluation. After the architecture of the neuro controller has been optimized for any kinds of environments, it can be applied for a robot contact task with an unknown environment in on-line manner using its own adaptation ability. An effective crossover operation is proposed for the efficient evolution of the controllers. The simulation has been carried out to evaluate the effectiveness of the proposed robot force controller.     

面向对象的机器人仿真与监控系统

通过对机器人的几何建模和运动学建模进行了研究，论述了使用VC6．0语言作为开发平台，以OpenGL三维显示技术完成三维可视化，以VRML作为外部机器人模型表示，实现运行时可交互的机器人三维实时图形仿真系统的开发技术与方法。系统通过网络与机器人控制器进行通信，实时接收机器人控制器发来的状态数据，将它们动态地以三维模拟方式显示，用户能够动态地监视机器人的运动状态，在必要时对机器人的动作进行控制，为其它机器人的研究提供通用的仿真与模拟平台。