机器人离线编程语言HRL及其开发环境

介绍机器人离线编程语言HRL及其开发环境。作为机器人离线编程与仿真系统HOLPSS的主要子系统，HRL实现了对一般4～6自由度机器人的离线编程，形成了基于微机的通用机器人语言。HRL语言系统结合HOLPSS的图形仿真系统，构成完善的离线编程与仿真环境，避免了文本编程与图形编程的弊端。论述HRL语言的数据类型及其操作、控制结构、轨迹规划、示教集成和通用性问题，并给出对PUMA560机器人的编程及结果仿真，仿真结果表明HRL语言系统是机器人程序快速生成的有力工具。     

HHRB100搬运机器人码垛程序的离线编程

首先介绍了四自由度搬运机器人的结构特点，然后针对普通示教再现作业方式，提出了码垛机器人离线编程方法。重点对搬运机器人离线码垛过程进行了研究，通过码垛关键参数的输入和码垛空间判断，建立离线编程的基础，给出了机器人码垛的路径规划，最后进行了计算机图形仿真。验证了码垛机器人离线编程方法。     

双机器人制造系统的网络协作离线编程研究

在分析双机器人快速原型加工硬件特点和基础上,建立了双机器人离线编程系统总体结构,研究了图形数据处理、加工路径规划与仿真和后置处理等关键技术,并用IDEF方法对各功能模块进行了详细设计,研制了一套离线编程软件,实现了双机器人加工程序的自动生成,最后详细论述了用NetMeeting进行双机器人异地协作编程的系统配置和工作过程。     

弧焊机器人图形仿真系统的研究

在Solid Edge平台上研制了弧焊机器人图形仿真系统。对机器人本体、变位机和被焊工件进行了实体几何造型，对机器人路径优化结果进行了实体模型动画仿真，能逼真地再现机器人运动的全过程并进行实时碰撞检测，在虚拟环境下离线示教了工作任务并通过转换模块生成机器人工作程序，通过RS232口下载到机器人控制柜。该仿真系统对机器人路径优化和离线编程系统的研究是一个实用的工具。     

基于动态链表的机器人离线编程系统设计

机器人离线编程系统主要是实现程序的编辑转换和离线仿真分析,不同类型的系统其系统架构很相似,且系统与C/C++有很好的兼容性。采用C/C++语言,对系统架构和重要模块进行编程设计,可以提高系统的二次开发能力和程序的可移植能力。针对系统的数据处理特点,提出了采用动态链表进行数据操作的方法,实现了语言指令到机器人可执行文件的转换。在MFC框架中,完成了离线编程仿真系统的设计。通过用户界面输入机器人语言程序,在仿真界面中输出了仿真效果图,仿真结果表明,所设计的系统能实现机器人的离线编程和仿真。通过串口模块,将机器人可执行文件发送给机器人控制系统,控制川崎FS30N机器人进行了焊接实验。     

双机器人快速原型制造离线编程系统的研制

双机器人快速原型制造离线编程系统主要研究如何自动获取ＣＡＤ模型产生的零件图形的加要数据,并对其进行处理后按机器人的程序格式生成双机器人的加工程序。本文在分析双机器人快速原型加工硬件特点的基础上,建立了双机器人离线编程系统总体结构,研究了各功能模块的关键技术,并用ＩＤＥＦ方法对各功能模块进行了详细设计研制了一套离线编程软件,实现了双机器人加工程序的自动生成。     

双臂移动机器人三维仿真与离线编程系统的研究

文章介绍了一种双臂移动机器人三维仿真与离线编程系统。用户通过图形编程界面对机器人进行任务规划,在三维仿真环境中预览和分析规划结果,最后可将优化程序下载到真实机器人中以进行控制。系统运行于RT-Linux平台,采用Java3D实现三维仿真,能实现多机器人机制。目前该系统支持日本安川公司研制的SmartPal双臂移动机器人。     

一个基于三维动态图形的工业机器人领导具离线编程系统

介绍笔者在ＳＧＩ图形工作站上开发的实用化的工业机器人仿真离线编程系统（ＩＲＤＳＳ），该系统以丰富多样的图形功能为基础，可进行工业机器人的建模、工作空间分析、结构设计、工作单元布置、路径规划，机器人本体及与环境的干涉碰撞检验、任务语言描述和动车仿真等。     

AWOPS系统几何造型及仿真通讯的研究

采用模拟化设计建立了弧焊机器人离线编程系统（AWOPS）,对日文MRC－WORLD软件进行了二次开发,实现了基于MRC－WORLD软件环境的不同焊枪及工件等的几何造型,并实现了SK6弧焊机器人离线图形仿真,并采用RS232C方式实现了SK6弧爆机器人与计算机串行通讯,达到了计算机离线仿真机器人在线焊接。对典型的马鞍型焊缝实焊,焊缝质量优良。     

AWOPS系统几何造型及仿真通讯的研究

采用模块化设计建立了弧焊机器人离线编程系统 (AWOPS) ,对日文MRC -WORLD软件进行了二次开发 ,实现了基于MRC -WORLD软件环境的不同焊枪及工件等的几何造型 ,并实现了SK6弧焊机器人离线图形仿真 ,并采用RS2 32C方式实现了SK6弧焊机器人与计算机串行通讯 ,达到了计算机离线仿真机器人在线焊接 ,对典型的马鞍型焊缝实焊 ,焊缝质量优良。     

Off-line programming of an industrial robot for manufacturing

A procedure for the automatic generation of the robot programming used in manufacturing operations is introduced in the present paper. The off-line programming system developed here includes graphical simulation of the robot and its workcell, kinematic model of the robot, motion planning and creation of the NC code for manufacturing process. The proposed system is applied in a robot with five revolute joints for manufacturing operations and in a robot with six revolute joints for welding operations.     

图形交互式机器人离线编程系统设计

根据当前国内外工业机器人离线编程技术的研究状况,分析了其离线编程系统的硬件与软件组成,并分析了各模块的功能及相互耦合关系.对图形交互式工业机器人离线编程及工作过程动态仿真中的关键技术作了探讨.     

一种用于搬运和装配作业的4自由度机器人系统

开发出了一种适用于搬运和装配作业的4自由度机器人控制系统，系统采用基于PC的开放式运动控制结构，论文对系统采用的运动控制器中的控制算法作了剖析，并研制出了图形界面任务示教编程系统和机器人语言编程系统，通过它们可以完成搬运和装配作业。     

An event-based,robot-served flexible manufacturing cell modeller

The development is described of a flexible manufacturing cell (FMC) programming and simulation system called FMCPS, which generates robot programs for a 6-DOF industrial robot. The development of FMCPS is based on an FMC that is being developed at UMIST. The cell consists of a Fanuc 600 ARCmate industrial robot, a Takisawa MAC V3 CNC machining centre and an MHP MT-50 CNC turning centre. The software has been developed on a SUN 4/110 workstation running under the UNIX operating system, using three-dimensional SUNCORE interactive graphics and SUNVIEW window systems. An event-oriented robot-programming method is used in the FMCPS. This method divides the robot tasks into different events. The user needs to define the points of the robot gripper route and the corresponding data for each event. The Cartesian coordinates of the points in the robot gripper paths are then transformed to the six robot joint angles by a variant inverse kinematics iteration method. These robot joint angles are used in the simulation model which generates robot programs suitable for the Fanuc robot. A three-dimensional, wire-frame-based graphical model is used for simulation. The user can observe the simultaneous animation of the robot movement, and display machine tool paths in separate graphics windows on the screen simultaneously. The various activities in the cell are simulated in pseudo-parallel mode by taking advantage of the multi-tasking and piping features of UNIX. At the end of a simulation exercise, the user is provided with the facility to obtain a performance report for the FMC which gives information on total operation time and on robot and machine utilisation, in addition to the robot program.     

建立在AutoCAD平台上的机器人仿真系统

以ＡｕｔｏＣＡＤ为工作平台、以参数化三维实体造型进行建模、通过ＡｕｔｏＬＩＳＰ编序驱动机器人模型,建立了一个在ＡｕｔｏＣＡＤ平台上的机器人运动仿真系统。当系统的驱动程序被转换成机器人语言的指令并加载到机器人本体时,该系统将成为机器人离线编程系统。     

一个基于三维动态图形的工业机器人仿真离线编程系统

介绍笔者在ＳＧＩ图形工作站上开发的实用化的工业机器人仿真离线编程系统（ＩＲＤＳＳ），该系统以丰富多样的图形功能为基础，可进行工业机器人的建模、工作空间分析、结构设计、工作单元布置、路径规划、机器人本体及与环境的干涉碰撞检验、任务语言描述和动画仿真等。     

Generation and Simulation of Robot Trajectories in a Virtual CAD-Based Off-Line Programming Environment

This paper presents a new approach to the generation and optimisation of the position and orientation trajectories in Cartesian task space, and simulation in a virtual CAD-based off-line programming environment. A novel concept of the robot pose ruled surface is proposed, and defined as a motion locus of the robot orientation vector, i.e. the vector of equivalent angular displacement. The planning for trajectories of robot end-effectors can be accomplished by generating the robot pose ruled surface and optimising its area under the constraints with good kinematics and dynamics performances. The established optimisation model is based on functional analysis and dynamics planning, and is simplified by using high-order polynomial space curves as the robotic position and orientation trajectories. The developed system, RoboSim, is a virtual integrated environment which can be used as a testbed for automatic motion planning and simulation for robots. Two examples are given to verify the feasibility of the proposed approach and models, and to demonstrate the capabilities of generation, optimisation, and simulation modules and libraries in the RoboSim package. The simulation results show that the approach and system are feasible and useful for motion planning, performance analysis and evaluation, and CAD-based prototyping and off-line programming in both the virtual and the real design and planning environment.     

基于UG二次开发的工业机器人作业仿真系统设计

为了在一般CAD软件中实现符合企业需求的工业机器人运动仿真,通过采用UG软件二次开发技术和C++程序,构造了与UG无缝集成的工业机器人作业仿真系统。设计了包含人机接口层、作业管理层、UG支撑层的仿真软件体系结构。针对UG运动模块难以进行二次开发的问题,通过对UG装配模块的二次开发来实现机器人运动仿真。机器人运动过程碰撞检测功能则由UG间隙检查模块的二次开发实现。仿真软件现已成功地应用于汽车门框焊接机器人的作业仿真及布局设计。