积木式教育机器人三维仿真平台框架研究

针对目前教育机器人缺少仿真环境、训练过程不完善的缺点,提出了一种集机器人设计、控制程序编写、动态仿真为一体的机器人三维仿真平台。分析了教育机器人三维仿真平台的功能需求。利用面向对象的建模方法和组件化思想,建立了分层的机器人三维仿真平台体系结构和以数据为中心的功能框架,并给出了仿真平台的应用流程。实际应用表明,该仿真平台具有很好的应用前景和推广价值。     

虚拟教育机器人快速装配方法研究

提出一种面向关节型教育机器人的快速装配方法,对该装配方法所涉及关键技术问题进行了研究。以射线检测算法为基础,提出了一种能够应用于三维环境的鼠标拾取方法,修正了鼠标点击点与被拾取物体间的位置偏差问题。利用组成零件几何面的三角面片法线相同的特点,获取组成装配面的所有三角面片,实现了零件装配面的间接选取和高亮显示;根据零件关节装配特点,提出了一种关节孔快速匹配算法,实现了零件关节的快速匹配。最终该装配方法被应用到教育机器人三维仿真平台中并取得了较好的效果。     

基于OpenGL与六维控制器的并联机器人动态仿真

为了实现对计算机中虚拟并联机器人模型进行实时控制和动态仿真分析,介绍了基于微动结构设计的微动六维控制器和OpenGL这一开放式的三维图形标准,给出了建立OpenGL在Visual C++6.0中绘图环境的方法,以及六维控制器和计算机实现串口通信的具体方法。最后以3R&2P并联机器人为例,以机器人运动学反解为基础,依次建立关键部件三维模型并实现了关联运动,运行结果表明OpenGL技术非常适合于机器人的三维运动仿真,同时结合六维控制器能够实现实时的动态仿真分析。     

基于OpenGL的二自由度并联机器人仿真技术

介绍了OpenGL的功能及其实现三维动态仿真的原理与过程,给出了在MFC框架下进行OpenGL编程的方法和步骤,并利用此技术开发了一种二自由度球面并联机器人动态仿真软件.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.     

基于MCGS的三维动态仿真系统开发

为提高动态仿真系统的实时性和人机交互性,将PLC控制技术、三维建模技术与MCGS组态软件结合,提出了一种三维动态仿真系统的设计方法。以PLC作为控制器,MCGS组态软件作为动态仿真平台,分析仿真对象的运动状态并建立三维模型,通过组合位图和坐标变换的方法设计三维动态仿真画面,然后编写仿真程序来定义虚拟控制对象的仿真动作,并将MCGS组态软件和PLC控制器建立通信实现硬件在环HIL(Hardware-in-the-loop)仿真。结果表明所开发的动态仿真系统画面真实感强,实时交互性以及可靠性良好。     

五自由度关节型机器人结构设计及其动态仿真研究

为了研究机器人的总体动态性能,首先进行了机器人的总体结构设计,并在Pro/E环境下建立了五自由度机器人3D机械装配模型,运用ADAMS软件对其进行了运动动力学的三维动态仿真研究,最后根据测量输出结果讨论了系统设计的合理性以及在实际应用中的意义.对机器人的后续研究,这些研究成果具有一定的参考价值.     

基于UG的焊接机器人装配及运动仿真

本文介绍了焊接机器人的发展和应用,利用UG建立了焊接机器人的三维运动仿真模型,阐述了模型的装配方式,采用逆向代数法建立了焊接机器人运动学模型,通过设置函数参数进行动态仿真和结构优化,并实现了焊接机器人整个运动过程的运动仿真,为焊接机器人产品设计和改进提供了依据。     

基于VB.net的机器人运动仿真软件的开发研究

采用VB.net语言编程,通过对AutoCAD二次开发,设计开发出焊接机器人与搬运机器人运动学三维实体动态仿真系统.通过人机交互方式操纵机器人的动态运行.在仿真系统中,可以实现机器人三维实体模型的重建、机器人的正向、逆向自动求解,给出机器人连续运动轨迹文件,机器人即可自动地在AutoCAD环境中进行动态仿真运行.     

基于ADAMS的自平衡物流机器人仿真

为了得到能够快速、准确和稳定地控制自平衡物流机器人的算法,先在三维绘图软件SolidWorks中建立自平衡物流机器人的机械结构模型,并应用拉格朗日方程法建立了该机器人控制系统的参数数学模型,将机械结构简化后导入到ADAMS软件中建立其虚拟仿真模型,然后应用ADAMS软件自带的控制仿真功能对自平衡物流机器人进行了PD控制方法的建立和仿真。仿真结果表明,所设计的控制方法能够基本实现物流机器人的平衡,并且整个系统具有较好的动态特性。验证PD控制算法时,利用ADAMS软件仿真比利用Matlab软件和ADAMS软件联合仿真更便捷、快速。     

基于VC平台的服务机器人运动控制与仿真方法

提出了在VC平台下实现服务机器人虚拟运动控制和仿真的有效方法,该方法通过OpenGL建立服务机器人及环境模型,并采用树形数据结构进行快速存储和驱动;它是一个采用MVC结构的开放式体系,能够嵌入其它平台的C/C++算法和3D模型;通过定义机器人的连杆坐标系建立机器人的运动学模型,引入设计模式中的"观察者"模式,建立仿真系统中各种软件模块之间的实时信息更新机制,实现机器人运动的实时分析、计算、虚拟控制和仿真。以正在研究的服务机器人为例,结合智能语义规划方法,演示了虚拟倒水作业仿真过程,验证了该方法的有效性。     

基于SolidWorks和VRML的门式起重机三维虚拟仿真

以SolidWorks和VRML为平台实现了箱型门式起重机的三维虚拟装配和运动过程模拟。研究了虚拟动态仿真的两种方法,将这两种方法结合起来,既达到仿真效果而且减少了工作量,实现了设计信息的跨平台异地交流。     

基于UG的专用数控铣床铣头结构设计与运动仿真

以数控螺杆铣床铣头为研究对象,利用三维仿真软件UG建立模型并对其进行动态仿真,实现了铣头结构的虚拟设计、虚拟装配及三维动态仿真,验证了铣头结构设计的合理性。     

基于VC++6.0的机器人手臂运动仿真研究

论文建立了一种使用VC++和OpenGL图形库,可对机器人手臂进行三维动态运动学仿真的软件系统,分析了运动学建模方法。以一个三自由度机器人手臂为例,实现了三维图形仿真。     

AutoLISP在关节型机器人运动仿真中的应用

借助AutoCAD工作平台对6R关节型机器人进行三维建模,建立了其正运动学数学模型.通过开发的AutoLISP程序实现了调用rotate3d函数对三维机器人各关节进行驱动仿真,能够呈现逼真的机器人动态过程,可以直观地判断机器人的碰撞干涉问题.仿真结果表明了用AutoLISP语言实现机器人运动仿真具有直观、形象、快速和效率高等优点.同时该方法对于其他类型机构的三维动态仿真研究具有一定的借鉴意义.     

新型拼装机器人运动仿真与末端执行器微运动分析

根据生产实际要求,设计了一种新型拼装机器人.利用三维参数化设计软件建立与物理样机相似的三维实体装配模型,对整体机构运动进行了实体运动仿真.编制Matlab仿真计算程序,对机器人末端执行器的微运动进行运动学正、逆问题分析.     

基于RobotStudio的机器人夹具动态更换系统仿真设计

以电机成品装配过程中机器人自动快换夹具为研究对象,基于SolidWorks三维建模,以及RobotStudio Smart组件,提出了一种机器人夹具动态更换仿真系统设计方案.首先对机器人末端夹具及外围设备进行三维实体建模,通过RobotStudio接口导入.stp或.sat格式文件,创建工具及机械装置,完成整个工作站的空间布局;然后依据实际系统工作流程,创建仿真运行I/O信号,进行了动态Smart组件的设计、工作站的逻辑连接,机器人离线编程,最终实现了机器人侧夹具动态更换仿真,完成了电机成品虚拟装配,可为从事机器人系统仿真工程技术人员提供一定参考.     

基于SolidWorks二次开发的三维实时运动仿真方法

针对机器人三维实时运动仿真常用方法中不能与控制系统开发平台相融合、缺乏算法支持的问题,以用于检测压力容器的检测机器人为研究对象,设计出针对该机器人的三维实时控制系统软件。此软件将控制系统与三维实时仿真平台相融合,不仅能够远程对检测机器人生成并下达控制指令,而且利用Visual C#软件对Solid Works软件二次开发后形成的三维实时仿真平台,对机器人的运动状态进行实时仿真。现场使用结果表明,使用此软件能够安全可靠地对压力容器进行检测,三维实时仿真平台能有效提高仿真的精确度,实现对检测机器人运动状态进行全方位观测。     

机器人在线运动仿真系统及其应用

研究了一种基于Solidworks的运动仿真插件-CosmosMotion的机器人在线运动仿真系统实现方法,开发了机器人控制系统与三维仿真环境的仿真接口,成功地应用于对混联机构Tri-variant的在线运动仿真和数控系统快速设计过程中,结合相贯线加工仿真实例验证该系统的高效且可靠,最后讨论了该仿真系统在远程监测、教育和培训以及远程诊断等领域的应用前景.     

面向对象的基本机构三维虚拟设计及仿真

本文研究了基于三维设计平台的基本机构参数化造型和仿真的自动化问题.以SolidWorks三维平台为基础,建立基本机构的构件库;利用数据库建立与基本机构装配、构件相关信息的关系;通过构件约束方程式实现构件参数化造型;根据构件空间位置,按后台预置装配方法实现装配;在面向对象环境下编制了基本机构的快速三维造型与仿真模块.     

基于Java 3D的机器人网络仿真系统构建

针对多机器人在三维仿真环境中网络控制的特点,对系统模型构成与仿真进行了分析,以Java3D开发包提供的虚拟三维平台为基础,应用Socket、Swing等技术开发与构建了一个多机器人仿真与网络控制系统,给出了远程控制多个机器人行动的仿真示例,验证了三维多机器人网络控制算法和仿真的有效性.