机械专业外文文献翻译-外文翻译--计算机集成制造中机器人离线编程的后期处理方法 中文版

毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 部： 机械系 专 业： 机械制造及自动化 姓 名： 学 号： 外文出处： 附 件： 指导教师评语： 用词准确，内容精确，语言流畅。 等级： A 签名： 年 月 日 注： 请将该封面与附件装订成册。 附件 1：外文资料翻译译文 计算机集成制造中机器人离线编程的后期处理方法 摘要 机器人仿真系统不仅是作为一个设计和模拟工具，它也可以作为工业机器人以及其他机器和计算机集成制造（统一规则）系统的离线编程系统。虚拟制造和敏捷制 造为机器人仿真系统的基本要素之一。后置处理器是离线编程机器人系统一个重要组成，因为它允许商用机器人仿真系统被用来作为离线机器人的编程工具。一个机器人模拟器将后置处理器输出的指令转换成目标机器人语言。通常情况下，可以通过离线计算机和机器人控制器，使用串行或并行数据连接来传送动作顺序和所需数据驱动机器人。一般后处理器的设计能将多个机器人模拟器输出的数据转换成多个机器人编程语言，这是一个极其复杂的问题。 在机器人控制系统中有两种基本的方式来描述机器人的运动；一种描述了机器人运动的机械手末端的位置（在合成改造或绝对 ）；另一种描述机械臂关节角度的运动。前一种方法适合于目前以及将来的下一代机器人与安装在控制器上的语言处理器，而后者是专门连接上一代机器人语言。机器人模拟系统和一个被认为是后置处理器部分的真正的机器人系统之间的区别在于分析。对后置处理器的普遍性已经进行研究。本文对后期处理的离线编程程序和下载离线程序机器人控制器的方法进行了讨论。 1 引言 后置处理器是离线编程机器人系统中一个重要组成，因为它允许商用机器人（设计工具）仿真系统被用来作为离线机器人的编程工具。一个机器人模拟器将后置处理器输出的指令转换成目标机器 人语言。通常情况下，可以通过使用离线计算机和机器人控制器（通常用作设计和模拟）的串行或并行数据连接来传送动作顺序和所需数据驱动机器人。当使用当代系统时后置处理器将模型的输出量转换成供应商的特殊的机器人语言，并提取仿真模型的位置信息。一般后处理器的设计能将多个机器人模拟器输出的数据转换成多个机器人编程语言，这是一个极其复杂的问题，需要进一步研究。如图 1 所描述的一般机器人离线编程系统。 在机器人控制系统中有两种基本的方式来描述机器人的运动；一种描述了机器人运动的机械手末端的位置（在合成改造或绝对）；另一种描 述机械臂关节角度的运动。前一种方法适合于目前以及将来的下一代机器人与安装在控制器上的语言处理器，而后者是专门连接上一代机器人语言。使用在线与离线编程机器人的优点和缺点已经广泛的讨论 1。 最近的一些研究工作包括 V +操作系统和 术公司的应用信息管理（ 件 8,9 ，并且是一个机器人纵向一体化制造的例子。 V+操作系统继续作为 统的基础，然而 统是由先前的编程语言 逐渐发展而来的， 供了一个易用的图形用户界面。虽然 V +和 集成系统为离线机 器人编程和实时控制提供了一个强大的编程环境，但此功能是需要依赖系统。数字工厂侧重于详细的模拟制造工艺与基于数控编程的机器人一样 10 。这里出现了一些工业组织针对不同的机器人和应用而使用的机器人仿真系统。很多例子是广泛应用的机器人离线编程的典型事例。 2 在机器人模拟器中有一些现有设施，是不具备真正的机器人语言，反之亦然（例如，实际运行的传感器和视觉系统不能轻易模拟和取代在机器人模拟器控制条件下使用的模拟传感器和视觉系统）。鉴于坐标系的概念是用来在大多数模拟器中 ，大多数机器人模拟器使用欧拉角确定 22 任何运动（直接正，逆）计算。然而，在 器人的情况下，虽然使用欧拉角，坐标系用右手来确定，但它的参照系是关于 Y 轴旋转 180 度和关于 Z 轴旋转 90 度，如图 2 所示 。 为了克服这种差异，在机器人仿真模型中机器人的工具附件点关于 Y 轴旋转180 度。这导致 器人的编程（在构成运动轨迹的 统中特定使用的名称），包括关于 Y 轴旋转 1800 度（除所有找到的声明）。在模拟实验中，机器人最终效应的坐标系被认为是任何工具或依附在机器人边缘对象的坐标系。 但是，在真正的机器人系统，机器人的最终效应始终是被认为在机器人边缘。这两个框架的差别通过使用 中的辅助指令来纠正 。然而，一个机器人模拟器的输出数据和机器人语言可以变成一对一的转换。 机器人 早期一代机器人，如东盟 包括机器人编程语言，但使用非常简单的命令指令和条件循环。这种机器人只能使自己的关节角度与个人机器人关节相吻合，而后置处理器必须能够将笛卡尔坐标的模拟输出数据转换成个人机器人关节角度。该机器人控制器是不足以处理高级语言和数据通信能力，因为 监督 系统只能进行简单的数据传输，虽然微机可作为外部监督器能够进行高级别到较低级别的机器人语言的转换。 现代机器人控制器大多都具备处理器，驱动机器人运动可以通过语言命令指令和位置数据。这使得开发后的处理器更简单。这种类型的后期处理 涉及运动模拟轨迹转换成相应的机器人语言指令。这种方法已被用于开发后处理器，这将在稍后进行讨论。 3 后期处理装置需要依赖系统，应用或其他。系统后置处理器是最常用的，它的功能是将一个机器人模拟器的程序指令解释和翻译成一个具体的机器人语言。换句话说，一个机器人模拟器和一个机器人语言是系统后置处理器所特有的。系统后期处理装置被认为是应用后置处理器的设计模块，而该应用后置处理器是专门为“宏观”序列制作的。通用后置处理器，在理论上是能够把多个机器人模拟器的输出数据转换成不同机器人控制器的 机器人语言，因为机器人语言彼此各不相同，建立一个通用后置处理器被认为是个不可能完成的任务。未来此任务最有可能的解决方案是期望依赖标准的数据格式，如工业机器人资料（ 23 和制造信息服务（彩信） 24 或其他有利的技术，如制造自动化协议 /技术办公书（地图 /顶） 25,26 。 假设访问一个机器人模拟器的源代码，在特定机器人中，后期处理软件模块可以通过机器人模拟器提供所需要的新的数据结构来书面修改某些数据结构。这将是下面要讨论的：后置处理器的编程人员可以通过模拟器限制访问各种 内部数据结构。 这最终可能会限制后置处理器的部分功能。例如，在某些情况下，厂商的机器人模拟器提供有限的存取数据结构通过一个所谓的 标准 界面。在 况下，经过模拟演习，内部建立的数据结构在后期处理加工成机器人独立的数据格式，众所周知 参照机器人轨迹在 统基础上建立的后置处理功能，并使用逻辑、序列程序和爪或其他工具。这是快速有效的后期处理，因为它并不需要后期处理仿真模型中的每一个实体。这种机器人独立的数据格式（如 据） 然后转化为使用特定语言翻译器翻译的机器人语言（ 在本中）。这种后期处理方法的优点是更有效地利用数据，减少了处理时间，更重要的是，减少在处理过程中的错误的机会（计算误差）。 一般来说，用户无法获得供应商提供的任何仿真系统的源代码，因为他们非常安全谨慎。如果没有供应商的源代码，系统后置处理器只能建立在一个模块化的方式（参见图 3 ）。通过仿真模型的输出数据访问模拟器的数据结构。第一个模块提取物的空间与仿真模型工作表面的实体像关联。这类资料是储存在一个数据文件并且是准备用来作为参考的数据文件。后置处理器的第二个模块将运动轨迹（ 变成一个具体 的机器人语言（ ）。后期处理装置已加强两个主要阶段：（一）分层后处理，“自上而下”的方式和（ b ）分层后处理，“自下而上”的办法。这两种同时被设计，一种是在 型结构中采用的传统方法，另一种是相对于实体描述和存储空间的方式。 这些做法也代表在任何 统中合理和有效利用数据捕获。讨论上述两个办法将参照以往在拉夫堡大学，英国的研究 21 。