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。     

铝合金轮毂机器人光整加工控制技术研究

基于对铝合金轮毂结构及光整加工要求的分析,通过比较机器人示教和离线编程的优缺点,提出示教编程和离线编程集成使用的机器人控制技术,来完成轮毂光整加工。机器人离线编程控制是根据轮辐表面刀具轨迹的点位信息和机器人运动学方程,运用Pieper法进行机器人运动学方程逆解来实现的。研究表明,采用示教编程和离线编程集成的机器人控制技术能在满足光整加工要求的前提下大大提高轮毂加工效率。     

基于宏程序的工业机器人手工加工编程设计

工业机器人常用编程方法有示教编程和离线编程两种,但鉴于示教编程依靠操作者观察编程很难获较高的加工精度,而离线编程受限于CAD建模的计算精度、CAM软件生成NC刀具轨迹时的逼近计算方法和机器人姿态等方面的影响,目前离线软件也很难获得较理想的加工效果;笔者基于宏程序数控加工的多年经验,通过对工业机器人RAPID指令的研究,采用宏程序高级语言的通用性功能,将宏程序移植到工业机器人加工中,提出了基于宏程序的工业机器人手工加工编程设计方法,并用实例分析和说明。     

基于UG加工信息的工业机器人离线编程

针对复杂运动轨迹难以通过机器人示教精确获取的问题,提出了基于UG加工信息提取工业机器人离线编程运动轨迹的规划方法:利用CAD/CAM技术,通过模拟加工轨迹生成数控NC代码,并对加工代码进行处理,提取加工轨迹的坐标点等相关信息进行重组,从而转换为机器人可识别的数据格式,实现机器人运动轨迹的数字化设计。最后以Staubli工业机器人为例进行离线编程,并在其虚拟控制平台上进行了实验,实现了机器人运动轨迹数字化设计,提高了机器人运动控制编程效率。     

基于DXF文件的工业机器人离线编程系统研究

分析当前工业机器人在线编程和离线编程存在的缺点,针对自主研发工业机器人的需求,设计工业机器人离线编程系统,实现了工业机器人通过CAD图纸就能够完成相应的加工,并在自主研发的工业机器人上稳定运行,具有一定的实用价值.     

船舶喷涂机器人离线编程系统研究

针对船舶领域中喷涂机器人智能化作业的需求,对船舶喷涂机器人离线编程系统进行了研究.介绍了机器人离线编程系统的分类和船舶喷涂机器人离线编程系统的功能,分析了喷涂机器人离线编程系统的研究现状,并提出了船舶分段喷涂机器人离线编程系统.介绍了船舶分段喷涂机器人离线编程系统的架构,并对喷涂设备建模、喷涂过程建模、喷涂轨迹规划、喷涂过程仿真四大模块进行了分析.应用船舶分段喷涂机器人离线编程系统,可以提高喷涂质量、喷涂效率,节约喷涂成本.     

6R机器人工具端的运动学建模及仿真

工业机器人实现加工作业时,工具端沿加工轨迹运动,且要满足加工的位姿要求。为了控制机器人末端工具工作点相对于工件的轨迹和位姿,建立面向工具坐标系的机器人运动学模型对机器人离线编程有重要意义。通过将工具坐标系与机器人连杆坐标系分离,研究针对工具坐标系的机器人运动学正、逆解。提出一种余弦定理结合圆心角定律的机器人空间三点圆弧轨迹规划方法,通过调用OpenGL图形库,进行机器人空间圆弧轨迹运动仿真,验证了算法的正确性,为本研究条件下机器人离线编程打下理论基础。     

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。     

一种视觉辅助机器人离线编程去毛刺系统

目前铸造工件的自动化去毛刺作业大量使用机器人加工.大部分的解决方案是使用手工示教或者机器人离线编程,但手工示教效率较慢,而离线编程的手工标定精准度比较欠缺.由于工件的误差,使得离线编程在大批量作业中遇到大量问题.本文提出一种利用机器视觉自动检测工件轮廓的方法,解决大批量工件之间的个体误差问题,对每个工件检测轮廓后动态修改机器人运动路径.如此,在机器人自动去毛刺的作业中,使用CCD相机获取的视觉信息和自主开发的离线编程系统(RobSim)生成可执行的机器人运动轨迹.利用此方法,可有效提高去毛刺的加工质量.     

基于RobCAD软件的焊接机器人离线编程

针对焊接机器人的离线编程展开,重点介绍了利用RobCAD辅助机器人离线编程的方法.运用了SolidWorks的三维建模技术建立机器人模型并模拟了焊接机器人的工作环境,同时结合RobCAD的虚拟仿真技术实现了焊接机器人的离线编程和仿真,最终得到离线程序.基于RobCAD的编程作为整体离线编程方法的一部分,通过验证,其输出结果能够满足后续编程步骤的需求.     

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.     

弧焊机器人离线编程系统分析与设计

从焊接生产市场竞争的角度来看,焊接生产的柔性化与集成化成为焊接生产自动化的一个必然趋势。机器人的在线示教编程不但效率低,而且占用生产时间,难以与其他系统实现无缝集成。目前,这些问题同焊接件的坡口加工及装配的精度一起成为制约机器人在焊接领域推广应用的主要技术问题。离线编程技术可以使弧焊机器人成为一种便于操作和集成的具有充分柔性的系统,根据机器人应用中的技术问题,立足于当前的实际情况,分析、设计了弧焊机器人离线编程系统。设计过程中充分考虑了系统的易用性和实用性。     

基于复杂零件五轴加工系统的可重构机器人建模与试验

将数控机床的通用编程语言G代码应用于加工轻质材料、低公差自由曲面复杂零件的可重构机器人多轴加工系统,并将复杂曲面加工的五轴立式关节机器人视为倾斜五轴（X,Y,Z,A,B）立式铣床的特殊配置,开发出了机器人的控制系统原型。阐述了机器人的建模方法,包括运动学问题的正向解和逆向解的求解方法;分析了机器人三轴、五轴加工时的工作空间;通过三个轻质材料试件的加工试验,验证了实验机器人加工控制系统原型的编程、控制和加工能力。     

Improving robotic machining accuracy through experimental error investigation and modular compensation

Machining using industrial robots is currently limited to applications with low geometrical accuracies and soft materials. This paper analyzes the sources of errors in robotic machining and characterizes them in amplitude and frequency. Experiments under different conditions represent a typical set of industrial applications and allow a qualified evaluation. Based on this analysis, a modular approach is proposed to overcome these obstacles, applied both during program generation (offline) and execution (online). Predictive offline compensation of machining errors is achieved by means of an innovative programming system, based on kinematic and dynamic robot models. Real-time adaptive machining error compensation is also provided by sensing the real robot positions with an innovative tracking system and corrective feedback to both the robot and an additional high-dynamic compensation mechanism on piezo-actuator basis.     

基于对偶四元数的机器人基坐标系标定方法研究

针对借助激光跟踪仪标定机器人所涉及的坐标系统一问题,对基于空间几何法拟合建立的基坐标系与机器人理论基坐标系的转换关系进行了研究,提出了一种基于对偶四元数法的机器人基坐标系标定方法。利用指数积公式推导了七自由度串联机器人正运动学,建立了基于对偶四元数表示法的机器人基坐标系标定模型,该模型将拟合建立的基坐标系与机器人理论基坐标系之间坐标转换的旋转与平移过程进行了统一描述。研究结果表明,该标定方法可一次性计算出标定方程的旋转部分和平移部分,避免了传统位姿分步计算过程中的误差传递,直接提高了标定精度。这些结论可对于类似机器人手眼标定、多机器人协作基坐标系标定问题提供参考。     

HERO型移动机器人控制系统改进的研制

HERO型移动机器人本体由 5个关节、8个步进电机组成。改进后的控制系统由一个PLC及一个无线通信装置所组成。其控制器基于个人计算机及无线RS2 32通信装置,控制软件中采用了Win dows的多线程技术及OpenGL图形仿真技术。本文介绍了新移动机器人控制器的硬件软件结构、组成,同时说明了各软件模块的功能。新的控制器能够实现离线编程及机器人状态的实时图形仿真。     

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。     

基于面向对象的机器人离线编程和图形仿真系统的研究

介绍了机器人离线编程的主要特点；分析了PUMA560机器人的作业和行为特点；针对原系统存在的不足，提出并开发了一个基于面向对象的离线编程和图形仿真系统。该系统提供了友好的图形用户界面，用OpenGL进行了机器人及其工作环境的三维图形仿真。