研究6R机器人的时间最优轨迹规划。采用牛顿-欧拉法建立机器人动力学模型;机器人末端路径采用多项式插值,通过动力学和运动学约束情况下的相平面法获得时间最优轨迹数据。针对机器人手动示教存在的精度不稳定、编程时间长、机器人工作效率低的问题,研发基于OpenGL和C#的数字孪生系统。将轨迹优化算法应用于该系统,实现了机器人离线示教、轨迹规划、离线仿真和在线控制。最后在ZRRT-608机器人上验证了该系统和时间最优轨迹规划算法,结果表明机器人作业时间达到最短。

目前铸造工件的自动化去毛刺作业大量使用机器人加工。大部分的解决方案是使用手工示教或者机器人离线编程,但手工示教效率较慢,而离线编程的手工标定精准度比较欠缺。由于工件的误差,使得离线编程在大批量作业中遇到大量问题。本文提出一种利用机器视觉自动检测工件轮廓的方法,解决大批量工件之间的个体误差问题,对每个工件检测轮廓后动态修改机器人运动路径。如此,在机器人自动去毛刺的作业中,使用CCD相机获取的视觉信息和自主开发的离线编程系统(RobSim)生成可执行的机器人运动轨迹。利用此方法,可有效提高去毛刺的加工质量。

针对自动制孔设备模块混乱、孔位误差大等问题,面向垂尾壁板自动钻孔设计离线编程模块,并对孔位误差进行分析与优化。首先,对离线编程进行总体规划,建立五坐标自动制孔设备虚拟仿真工作环境,并对制孔设备坐标系建立原理及孔位找正进行分析,对制孔误差进行优化。最后,将研制的五坐标自动制孔机的离线编程模块应用到某型飞机垂尾壁板的自动制孔虚拟加工中。经验证,该自动钻孔离线编程模块,具备一定应用价值。

介绍了一种通用的利用三维CAD模型进行三坐标检测程序离线编制的系统开发方法,该系统基于三维CAD建模平台,集成了测头与坐标系管理模块、测量规划模块以及编程与仿真模块等功能,实现了工件在虚拟端的采样规划、路径规划、测量程序生成以及测量过程的虚拟验证,有效提升了测量程序编制的效率和质量,有助于实现批量零件的自动化测量。

三坐标测量程序中路径控制点的规划是否有效，将直接影响程序的可行性和合理性。本文提出了一种基于参数平面构建的方法，可以较好地实现测量路径控制点的插入和编辑；讨论了路径控制点的排序算法和无碰撞干涉路径生成策略，并进行了实践。通过测试，验证了测量方案的正确性，与传统方法相比，可节省编程时间约30％。

研究了OpenGL在工业机器人仿真中的应用及其实现方法,利用OpenGL卓越的渲染功能对场景和机器人进行绘制,形成真实感比较强的三维仿真环境,介绍了自行开发的机器人离线编程程序RobotM,RobotM具有机器人模型的创建、动画仿真、自动路径产生等功能,实现了机器人离线编程与仿真系统.

面向机器人多层多道焊接轨迹人工示教编程效率低、难度大的问题,为了提高焊接质量与效率,基于OpenCAS⁃CADE建模引擎,开发多层多道焊机器人离线编程软件,从工件模型中提取焊缝信息,取代在线示教操作。提出一种用户自定义焊层焊道数目的路径规划算法,确定每个焊道的空间位置、焊接速度,同时规划焊枪末端姿态,避免与工件发生碰撞。通过机器人加工仿真运动,表明各个焊道位置准确、姿态平顺,验证了路径规划的正确性与可行性,并在实际焊接试验中获得良好的焊接效果。

根据飞机翼身整体结构柔性装配中配套的五坐标动制孔设备的功能特点,定制开发一套专用的离线编程与仿真 系统.该系统通过对CATIA V5进行二次开发,定制一套人机交互接□,并开发相关算法处理程序,从而实现g 动制孔系统 的离线编程、制孔过程仿真功能.制孔区域规划、定位误差补偿修正技术等是自动制孔设备离线编程与仿真系统的关键技 术,完善这两种技术是离线编程与仿真系统实用化的重要保证.

文中应用MATLAB对puma560机器人进行离线仿真和控制验证,进行了PD的稳定控制,同时用halcon对工件定位进行视觉辅助,成功进行了工件位置和位姿的测定,结合参数自动化加工技术,实现了打磨系统的离线自动化及视觉辅助功能,经过fannuc guide系统的验证和测试,该方法稳定可靠,具有一定的实用价值。

为了实现准确定量自动化灌装技术和达到预定目标,基于DL8000控制器的基础上,介绍了利用离线编程对自动灌装技术在LNG装车中的应用,通过DL8000配套的ROCKLINK800软件平台对LNG装车控制系统进行离线配置与定量装车方法的离线编程,并通过实例应用验证了定量自动灌装技术的可靠性,达到了预定的目标。实例表明,通过ROCKLINK800平台对LNG装车控制系统进行离线编程和在线下载,实现了定量自动灌装技术在LNG装车控制系统中的应用,展示了基于DL8000的定量自动灌装技术在LNG装车中应用更便捷和灵活。同时离线编程减少了现场调试的时间,提高了调试编程的效率。