导　　师： 王念峰;张燕浩

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 机器人作为一种自动化可编程设备,被越来越广泛的应用于实际生产中。机器人的广泛应用,也对机器人编程技术提出了更高的要求。离线编程和仿真技术,可以有效降低机器人编程难度,提高编程效率。本文以研发一套工业机器人离线编程和仿真系统软件为目标,对其中的若干关键技术做了研究。本文基于三维建模引擎OCCT,搭建了仿真软件平台,实现了图形可视化及交互、三维模型文件读写、配置文件及机器人离线程序文件读写等功能。建立工作站对象来管理部件、机器人、机械装置以及机器人程序等资源。研究了大量模型间的碰撞检测问题,提出了手动选择模型配对和自动选择模型配对两种检测策略。并在机器人运动学和碰撞检测基础上实现了机器人运动仿真。之后,研究了三维模型修正问题,实现了对模型位姿的修正。求解了工业机器人的工作空间。以可操作度作为灵活性指标,求出了机器人的高性能区域。分析了工业机器人的奇异位形分布以及回避奇异的方法。研究了工业机器人路径规划问题,基于三维模型表面特征边和特征面信息,规划出作业路径,分析了笛卡尔空间路径到关节空间路径的转化问题。研究了通用工件布置优化问题,综合考虑可达性、无碰撞性、灵活性及平稳性四个指标,建立起向量形式的目标函数,并采用NSGA-II算法来处理这一多目标优化问题。对焊接应用中传感器检测路径和焊接路径分别进行规划。分析了加入变位机后的协调运动学计算问题。研究了生成机器人离线焊接程序的方法,并对多段焊缝的焊接顺序做了规划。最后选择三种类型的工件,进行焊接实验。

关 键 词： 碰撞检测 工作空间 高性能区域 工件布置优化

领　　域： []