机器人教学离线编程软件

毕业论文答辩导师：机电一体化专业机自1105班 目录CONTENTS绪论论文内容轨迹仿真结果展示运动学模型绪论选题背景研究目的意义国内外相关研究综述理论基础与文献综述离线编程系统选题背景 在机器人所研究的领域中，机器人离线编程系统是最活跃最前沿的研究方向，它的兴起吸引了广大机器人研究人员的关注目光。近年来，离线编程技术已经取得了一些实际的结果，但总体仍在完善和创新阶段。教学机器人 机器人的发明、研究及应用实践是以科学研究和社会生产为需求的，进入到教育是其领域的扩大与发展。与机器人课程比较起来，机器人辅助于教学的特点是它不是教学的主体，是一种辅助。即充当助手、学伴、环境或者智能化的器材，起到一个普通的教具所不能有的智能性作用。增强学生感性认识研究目的意义提高机器人仿真能力辅助教学安全可视灵活性强国内外相关研究综述机器人离线编程系统已经稳步进入实用化阶段，其中多数用于实际应用，尤其是近年来国内许多大中型企业都装备了自动化加工设备和计算机辅助设备与系统，其高效便捷的建模手段和集成技术，使离线编程系统成为机器人编程中的有效工具，同时这些设备和系统为工业机器人的离线编程技术的研究和推广提供了基本的硬件和软件条件，使离线编程的实用化成为研究重点。机器人离线编程技术尚不成熟，国外大都处于研究阶段,只其中的一些单元技术已经或正在趋于成熟。当下存在问题主要是机器人离线编程系统广泛应用于工业但在教学中使用的较少。理论基础机器人离线编程系统是利用计算机图形学的成果，建立起机器人及其工作环境的几何模型，再利用一些规划算法，通过对图形的控制和操作，在离线的情况下进行轨迹规划。通过对编程结果进行三维图形动画仿真，以检验编程的正确性，最后将生成的代码传到机器人控制柜，以控制机器人运动，完成给定任务。机器人离线编程系统已被证明是一个有力的工具，可以增加安全性，减少机器人不工作时间和降低成本。离线编程技术是将计算机三维虚拟仿真和机器人在线示教编程相结合,独立于实体机器人系统的虚拟仿真环境。理论上来说，能够实现机器人按任意可行位姿编程，也能够实现对任意轨迹规划的高精度编程。本文主要内容文开发了一个基于openGL的六自由度教学机器人在VC环境下的离线编程系统，其结果实现了六自由度教学机器人的运动及运动轨迹的仿真与离线编程。我的毕业设计主要进行以下的研究工作：用3dmax建立六自由度教学的三维立体模型，借助OpenGL将已建立三维模型导入VisualC+6.0环境中，构建教学机器人的可视化运动场景，实现机器人的显示、旋转和缩放等功能。采用Denavit-Hartenberg法建立教学机器人的空间正运动学模型和逆运动学模型，对该模型运动学进行分析与可视化仿真。用户界面1、3DMAX建模界面六自由度教学机器人模型图2、导入VC环境界面OpenGL与VC+6.0间配置模型导入导入后模型的调整（包括位置颜色等）用户界面正运动学用户界面正运动学模型正运动学模型的解已知各关节的运动参数，求末端执行器的相对参考坐标系的位姿。正运动学模型的解已知各关节的运动参数，求末端执行器的相对参考坐标系的位姿。用户界面逆运动学用户界面逆运动学求解过程根据已给定的满足工作要求的末端执行器相对参考坐标系的位置和姿态，求各关节的运动参数。求解顺序：1 3 2 5 4 6运动四个阶段关节2、3、5关节值曲线关节2、3、5加速度曲线关节2、3、5速度曲线谢谢观看