文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
教学机器人三维可视化离线编程与远程控制
姓名:沈靖
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:吕恬生
20060212
教学机器人三维可视化离线编程与远程控制
摘要
随着工业机器人的广泛应用,机器人仿真技术也越来越被人们所重视。在缺
少机器人实体的情况下,通过仿真技术能够完成机器人学习和研究工作。由于大
多数工业机器人控制系统是不开放的,只能利用其自带的示教盒完成一些简单的
示教仿真和离线编程。同时,大多数仿真软件通过串口与控制器相连的通讯模式
也影响了通讯的稳定性,限制了通讯距离。
本文结合上海交通大学工程训练中心自主研发的 5 自由度教学机器人
EduRobot-III,研究其三维仿真控制软件设计以及基于 C/S 结构的远程控制实现
方法,编写的上层仿真控制软件实现了 EduRobot-III 的三维仿真、离线编程与远
程控制等功能。
论文具体研究以下几方面内容:
1. 在简要介绍 EduRobot-III 的机械结构基础上,给出了针对该机器人的简
便运动学逆解算法。根据离线编程语言格式,探讨了计算机语言实现教学机器人
关节插补、空间直线插补和多指令衔接等问题。
2. 介绍了在 MFC 环境下,调用 OpenGL 软件包实现 EduRobot-III 的三维建
模、动画方法。结合具体的图形实例,探讨了 OpenGL 函数库调用、利用 Windows
定时器实现动画仿真方法。
3. 给出了本文编制的仿真控制软件的结构及其实现方法。详述了离线编程
语言的格式和使用,并通过几个示教动作举例说明了离线编程语言的使用方法。
介绍了 WinSocket 控件的特点和使用,以及基于 C/S 结构的远程任务文件传输实
现。
4. 通过比较仿真效果和软件演示完生成的插补数值文件在 EduRobot-III 的
示教实验平台上的实验结果,表明本仿真控制软件能够满足 EduRobot-III 的仿真
示教要求,不仅可以完全代替传统的示教盒完成离线编程控制,而且编程更方便,
功能更为强大。并且该系统的研究为机器人仿真技术的研究提供了一个较好的范
例。

关键字:教学机器人;三维仿真;离线编程;OpenGL ;WinSocket
上海交通大学硕士学位论文摘要
3D Visual Off-line Programming and Remote
Control for EduRobot-III
Abstract
With the extensive use of industrial robot, simulation technology for robot
es more and more important. Under the lack of robot circumstance, the user can
study and do some research about robot by simulation technology. Because most of
the industrial control system is not open , the user may use its teach pendant unit to
plish some simple simulation and off-line program. Meanwhile, most of the
simulation software that use the direct connection by RS-232 will affect the
communication stability and limit munication distance.
We developed the 3D simulation and remote control software based on C/S
structure software for the 5DOF EduRobot-III that was developed by Shanghai
Jiaotong University Engine Training Center. The upper simulation control software
realizes the functions such as 3D simulation , off-line programming and remote
control etc for the EduRobot-II