机器人协同的数据互操作测试系统设计与实现

发布时间：2020-06-21 06:09

【摘要】：多机器人协同工作过程中数据互操作的正确性和完整性对提升机器人之间数据互联互通至关重要,因而需要对数据互操作进行测试。本课题来源于工业和信息化部2016年工业转型升级重点项目——“信息物理系统共性关键技术测试验证平台建设与应用推广”项目,本文设计了数据互操作测试系统,促进了机器人之间的数据互通、数据共享,具有一定的现实意义。本文从如下几个方面介绍相关技术与内容:1.研究机器人数据互操作测试系统相关的关键技术。对机器人设备的通信接口和关键技术指标等进行阐述。对OPC UA协议规范和应用架构进行详细研究。对数据互操作测试系统数据转化技术以及Java EE开发技术进行全面分析,为机器人协同的数据互操作测试系统开发实现提供理论支撑。2.针对机器人协同的数据互操作测试系统的总体设计方案进行研究。对系统软件的功能性需求进行分析,并以此设计机器人协同的数据互操作测试系统的总体框架。对系统各个模块的功能以及软件主要的业务流程进行详细设计。3.研究基于OPC UA规范的机器人数据采集方法,利用OPC UA协议提供的开发包设计并实现OPC UA客户端程序,对机器人设备数据进行提取,并将其存入结构化的数据库中。研究数据互操作过程中关键的机器人MTConnect设备模型文件的解析方法。对设备模型文件中的关键信息进行提取和转化,将MTConnect模型文件转化为结构化的数据库数据。4.搭建机器人协同的数据互操作测试系统平台。对系统各个模块进行详细设计实现,包括运动数据上传、模型数据上传、XML数据解析、数据测试、测试结果等。对机器人协同的数据互操作测试系统的测试和验证作详细的说明。介绍系统的测试环境及OPC UA客户端功能测试,然后对数据互操作测试系统的主要功能进行测试验证。
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP242
【图文】：

UA 客户端提取并保存机器人设备的运动数据，本文首先分析机器人设备的关键技术指标。选择 DAYE 公司生产的四轴机器人和自动调阻机作为数据互操作测试的研究对象。如图2.1为机器人和自动调阻机的实物图以及机器人控制器。表2.1、表2.2，表 2.3 为该四轴机器人的详细参数。(a) 机器人和自动调阻机实物图(b) 机器人控制器图 2.1 机器人和自动调阻机及控制器实物图表 2.1 四轴机器人基本指标指标 参数自由度 4型号 MJR05-600手腕负载(KG) 5最大工作半径(mm) 600重复定位精度(mm) ±0.02重量(mm) 30功耗(KW) 0.5工作温度(℃) 0～45表 2.2 四轴机器人的关节运动范围关节 运动范围 1(deg) ±130 2(deg) ±140 3(mm) 200

重庆邮电大学硕士学位论文 第 2 章 机器人数据互操作测试关键技术研究表 2.3 四轴机器人的关节运动速度关节 运动速度 1(deg/s) 375 2(deg/s) 600 3(m/s) 1.2 4(deg/s) 7501. 轴运动参数机器人设备在运动时各个轴关节位置处的电机会转动，通过光电编码器等传感器可以得到其具体的运动参数，该参数即为轴运动参数[24]。设备控制器会将传感器中的数据发送给OPC UA服务器，之后利用OPC UA客户端即可完成数据提取任务。如图 2.2 所示为机器人设备各个运动轴的位置信息。

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本文编号：2723643