基于OpenGL的码垛机器人离线编程与仿真系统设计
发布时间：2021-09-09 19:56
随着工业自动化技术的发展,工业机器人被广泛应用于各种场合,对机器人编程的技术要求也越来越高。传统的机器人编程方法对操作者有一定的技术要求,停机编程不仅占用生产时间而且效率低下。针对这种现状,以实现机器人编程的高效性、安全性、精确性为目标,深入的研究机器人离线编程与仿真技术,具有十分重要的意义。本文在调研国内外机器人离线编程与仿真技术的基础上,针对码垛机器人专有离线编程系统较匮乏,且在不同机器人品牌间通用性差的状况。通过对系统功能需求和开发方案的具体分析,设计开发了基于OpenGL的码垛机器人离线编程与仿真系统。本文以常见的四自由度关节式加双摇杆码垛机器人为研究对象,首先依据其机械结构进行了运动规律的分析,建立D-H矩阵求得机器人运动学正逆解。其次对机器人的空间运动轨迹规划和碰撞检测算法进行了研究,并对机器人在不同码垛条件下的末端位姿参数进行了深入的分析计算,为机器人离线仿真模块的设计提供了算法基础。在Visual C++开发环境下搭建基于OpenGL的虚拟三维仿真环境,对三维模型不同的导入方法和规则进行了分析。随之对机器人的码垛参数设定、离线示教与编程、离线程序仿真运行等功能模块进行了...
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３?ＦＵＪＩ?ＥＣ２０１码垛机器人?
绪论??１９７４年，瑞典ＡＢＢ机器人公司成功研制了第一台全电控式工业码垛机器??人ＩＲＢ６［Ｉ５］。图１－２为ＡＢＢ公司研宄开发的一款四自由度码垛机器人ＩＲＢ６６０，??该机器人采用关节式加双摇杆机构串联的形式，最大工作半径可达３１５０ｍｍ，??最高工作负载可达２５０ｋｇ，并且能够对机器人运动路径和载荷情况进行监控，??保证机器人能够按照预定的轨迹工作。??ｍｍｋ??图１－１?ＫＵＫＡＫＲ１０００ＴＩＴＡＮ码垛机器人?图１－２?ＡＢＢ?ＩＲＢ６６０码垛机器人??Ｆｉｇ．?１－１?ＫＵＫＡ?ＫＲ１０００ＴＩＴＡＮ?ｐａｌｌｅｔｉｚｉｎｇ?ｒｏｂｏｔ?Ｆｉｇ．?１－２?ＡＢＢ?ＩＲＢ６６０?ｐａｌｌｅｔｉｚｉｎｇ?ｒｏｂｏｔ??２０世纪７０年代末，日本首次将机器人技术应用于码燦作业。１９８２年，日??本ＦＵＪＩ公司成功研制出的“ＦＵＪＩＡＣＥ”系列码垛机器人，开辟了日本的码垛机??器人市场。目前ＦＵＪＩ公司推出的ＥＣ系列四自由度码垛机器人，如图１－３所示，??该机器人采用平行四连杆形式的圆柱坐标形式结构。日本ＦＡＮＵＣ公司设计生??产的Ｍ４１０ｉ系列码垛机器人，如图１４所示，其结构采用与ＡＢＢＩＲＢ６６０类似??的关节式与双摇杆串联的结构
绪论??１９７４年，瑞典ＡＢＢ机器人公司成功研制了第一台全电控式工业码垛机器??人ＩＲＢ６［Ｉ５］。图１－２为ＡＢＢ公司研宄开发的一款四自由度码垛机器人ＩＲＢ６６０，??该机器人采用关节式加双摇杆机构串联的形式，最大工作半径可达３１５０ｍｍ，??最高工作负载可达２５０ｋｇ，并且能够对机器人运动路径和载荷情况进行监控，??保证机器人能够按照预定的轨迹工作。??ｍｍｋ??图１－１?ＫＵＫＡＫＲ１０００ＴＩＴＡＮ码垛机器人?图１－２?ＡＢＢ?ＩＲＢ６６０码垛机器人??Ｆｉｇ．?１－１?ＫＵＫＡ?ＫＲ１０００ＴＩＴＡＮ?ｐａｌｌｅｔｉｚｉｎｇ?ｒｏｂｏｔ?Ｆｉｇ．?１－２?ＡＢＢ?ＩＲＢ６６０?ｐａｌｌｅｔｉｚｉｎｇ?ｒｏｂｏｔ??２０世纪７０年代末，日本首次将机器人技术应用于码燦作业。１９８２年，日??本ＦＵＪＩ公司成功研制出的“ＦＵＪＩＡＣＥ”系列码垛机器人，开辟了日本的码垛机??器人市场。目前ＦＵＪＩ公司推出的ＥＣ系列四自由度码垛机器人，如图１－３所示，??该机器人采用平行四连杆形式的圆柱坐标形式结构。日本ＦＡＮＵＣ公司设计生??产的Ｍ４１０ｉ系列码垛机器人，如图１４所示，其结构采用与ＡＢＢＩＲＢ６６０类似??的关节式与双摇杆串联的结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]机器人离线编程技术现状及前景展望[J]. 介党阳,寇萌,胡昭琳,刘霖平. 装备机械. 2017(03)
[2]工业机器人离线编程商业软件系统综述[J]. 魏志丽,宋智广,郭瑞军. 机械制造与自动化. 2016(06)
[3]工业机器人离线编程系统研究现状与发展趋势[J]. 林义忠,刘庆国,徐俊,廖继芳. 机电一体化. 2015(07)
[4]基于Solidworks的工业机器人离线编程系统[J]. 宋鹏飞,和瑞林,苗金钟,单东日. 制造业自动化. 2013(09)
[5]基于QT和OpenGL的机器人离线编程和仿真系统设计[J]. 李想,钱欢,付庄,赵言正. 机电一体化. 2013 (04)
[6]基于OpenGL的三维模型显示研究与实现[J]. 边栓成. 微计算机信息. 2012(10)
[7]激光加工机器人技术及工业应用[J]. 杨洗陈. 中国激光. 2009(11)
[8]基于ROTSY的弧焊机器人离线编程[J]. 武传松,许磊. 电焊机. 2009(01)
[9]基于OpenGL的排爆机器人离线编程系统[J]. 曾建军,杨汝清. 系统仿真学报. 2007(23)
[10]MOTOMAN-UP系列机器人离线编程系统[J]. 陈焕明,胡中华,熊震宇,江淑园. 机床与液压. 2007(09)
博士论文
[1]虚拟环境中物体碰撞检测技术的研究[D]. 熊玉梅.上海大学 2011
[2]机器人弧焊离线编程系统及其自动编程技术的研究[D]. 何广忠.哈尔滨工业大学 2006
硕士论文
[1]可视化工业机器人应用系统仿真实训平台的设计[D]. 梁锦瑞.华南理工大学 2016
[2]串联机器人控制器离线编程系统设计与实现[D]. 王光道.中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所) 2016
[3]纸箱码垛机器人及其成套装备设计与开发[D]. 余亮.安徽工业大学 2016
[4]管结构机器人焊接离线编程与仿真[D]. 熊正凯.沈阳大学 2015
[5]软包装袋码垛生产线及控制系统的设计[D]. 陈琳.河北科技大学 2015
[6]串联机器人手臂路径规划仿真软件的研究与设计[D]. 刘庆国.广西大学 2015
[7]自动化码垛机器人系统的设计和研究[D]. 李宗龙.燕山大学 2014
[8]基于OPENGL的码垛机器人离线编程仿真系统[D]. 王晟.武汉科技大学 2013
[9]4-DOF关节式码垛机器人本体设计与运动学分析[D]. 李爱成.合肥工业大学 2013
[10]上海大众门盖生产线中机器人的应用实施[D]. 李晓明.上海交通大学 2012
本文编号：3392690
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３?ＦＵＪＩ?ＥＣ２０１码垛机器人?
绪论??１９７４年，瑞典ＡＢＢ机器人公司成功研制了第一台全电控式工业码垛机器??人ＩＲＢ６［Ｉ５］。图１－２为ＡＢＢ公司研宄开发的一款四自由度码垛机器人ＩＲＢ６６０，??该机器人采用关节式加双摇杆机构串联的形式，最大工作半径可达３１５０ｍｍ，??最高工作负载可达２５０ｋｇ，并且能够对机器人运动路径和载荷情况进行监控，??保证机器人能够按照预定的轨迹工作。??ｍｍｋ??图１－１?ＫＵＫＡＫＲ１０００ＴＩＴＡＮ码垛机器人?图１－２?ＡＢＢ?ＩＲＢ６６０码垛机器人??Ｆｉｇ．?１－１?ＫＵＫＡ?ＫＲ１０００ＴＩＴＡＮ?ｐａｌｌｅｔｉｚｉｎｇ?ｒｏｂｏｔ?Ｆｉｇ．?１－２?ＡＢＢ?ＩＲＢ６６０?ｐａｌｌｅｔｉｚｉｎｇ?ｒｏｂｏｔ??２０世纪７０年代末，日本首次将机器人技术应用于码燦作业。１９８２年，日??本ＦＵＪＩ公司成功研制出的“ＦＵＪＩＡＣＥ”系列码垛机器人，开辟了日本的码垛机??器人市场。目前ＦＵＪＩ公司推出的ＥＣ系列四自由度码垛机器人，如图１－３所示，??该机器人采用平行四连杆形式的圆柱坐标形式结构。日本ＦＡＮＵＣ公司设计生??产的Ｍ４１０ｉ系列码垛机器人，如图１４所示，其结构采用与ＡＢＢＩＲＢ６６０类似??的关节式与双摇杆串联的结构
绪论??１９７４年，瑞典ＡＢＢ机器人公司成功研制了第一台全电控式工业码垛机器??人ＩＲＢ６［Ｉ５］。图１－２为ＡＢＢ公司研宄开发的一款四自由度码垛机器人ＩＲＢ６６０，??该机器人采用关节式加双摇杆机构串联的形式，最大工作半径可达３１５０ｍｍ，??最高工作负载可达２５０ｋｇ，并且能够对机器人运动路径和载荷情况进行监控，??保证机器人能够按照预定的轨迹工作。??ｍｍｋ??图１－１?ＫＵＫＡＫＲ１０００ＴＩＴＡＮ码垛机器人?图１－２?ＡＢＢ?ＩＲＢ６６０码垛机器人??Ｆｉｇ．?１－１?ＫＵＫＡ?ＫＲ１０００ＴＩＴＡＮ?ｐａｌｌｅｔｉｚｉｎｇ?ｒｏｂｏｔ?Ｆｉｇ．?１－２?ＡＢＢ?ＩＲＢ６６０?ｐａｌｌｅｔｉｚｉｎｇ?ｒｏｂｏｔ??２０世纪７０年代末，日本首次将机器人技术应用于码燦作业。１９８２年，日??本ＦＵＪＩ公司成功研制出的“ＦＵＪＩＡＣＥ”系列码垛机器人，开辟了日本的码垛机??器人市场。目前ＦＵＪＩ公司推出的ＥＣ系列四自由度码垛机器人，如图１－３所示，??该机器人采用平行四连杆形式的圆柱坐标形式结构。日本ＦＡＮＵＣ公司设计生??产的Ｍ４１０ｉ系列码垛机器人，如图１４所示，其结构采用与ＡＢＢＩＲＢ６６０类似??的关节式与双摇杆串联的结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]机器人离线编程技术现状及前景展望[J]. 介党阳,寇萌,胡昭琳,刘霖平. 装备机械. 2017(03)
[2]工业机器人离线编程商业软件系统综述[J]. 魏志丽,宋智广,郭瑞军. 机械制造与自动化. 2016(06)
[3]工业机器人离线编程系统研究现状与发展趋势[J]. 林义忠,刘庆国,徐俊,廖继芳. 机电一体化. 2015(07)
[4]基于Solidworks的工业机器人离线编程系统[J]. 宋鹏飞,和瑞林,苗金钟,单东日. 制造业自动化. 2013(09)
[5]基于QT和OpenGL的机器人离线编程和仿真系统设计[J]. 李想,钱欢,付庄,赵言正. 机电一体化. 2013 (04)
[6]基于OpenGL的三维模型显示研究与实现[J]. 边栓成. 微计算机信息. 2012(10)
[7]激光加工机器人技术及工业应用[J]. 杨洗陈. 中国激光. 2009(11)
[8]基于ROTSY的弧焊机器人离线编程[J]. 武传松,许磊. 电焊机. 2009(01)
[9]基于OpenGL的排爆机器人离线编程系统[J]. 曾建军,杨汝清. 系统仿真学报. 2007(23)
[10]MOTOMAN-UP系列机器人离线编程系统[J]. 陈焕明,胡中华,熊震宇,江淑园. 机床与液压. 2007(09)
博士论文
[1]虚拟环境中物体碰撞检测技术的研究[D]. 熊玉梅.上海大学 2011
[2]机器人弧焊离线编程系统及其自动编程技术的研究[D]. 何广忠.哈尔滨工业大学 2006
硕士论文
[1]可视化工业机器人应用系统仿真实训平台的设计[D]. 梁锦瑞.华南理工大学 2016
[2]串联机器人控制器离线编程系统设计与实现[D]. 王光道.中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所) 2016
[3]纸箱码垛机器人及其成套装备设计与开发[D]. 余亮.安徽工业大学 2016
[4]管结构机器人焊接离线编程与仿真[D]. 熊正凯.沈阳大学 2015
[5]软包装袋码垛生产线及控制系统的设计[D]. 陈琳.河北科技大学 2015
[6]串联机器人手臂路径规划仿真软件的研究与设计[D]. 刘庆国.广西大学 2015
[7]自动化码垛机器人系统的设计和研究[D]. 李宗龙.燕山大学 2014
[8]基于OPENGL的码垛机器人离线编程仿真系统[D]. 王晟.武汉科技大学 2013
[9]4-DOF关节式码垛机器人本体设计与运动学分析[D]. 李爱成.合肥工业大学 2013
[10]上海大众门盖生产线中机器人的应用实施[D]. 李晓明.上海交通大学 2012
本文编号：3392690
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