文档介绍：东南大学
硕士学位论文
焊接机器人软件系统(升级版)设计与实现
姓名:吕鹏
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:孟正大
20090504
摘要器人项目研发和江苏省科技成果转化项目——“焊接机器人成套装备”项目的实施,设计实术和高精度毫秒定时器的软件框架,实现了满足控制周期需要的多线程多任务调度流关键词:焊接机器人离线编程系统机器人控制软件工业机器人在焊接领域的应用是工业现代化的客观要求。本文结合“昆山一号”工业机现了焊接机器人软件系统栋,包括机器人控制软件系统和机器人离线编程与仿真软件系统。机器人控制软件设计中,针对“昆山一号”机器人原有软件存在的问题,依据硬件升级和功能需求变化,重新设计升级软件的框架结构,优化主控程序的总体框架,实现更可靠的实时多任务调度功能,提高软件规范性、安全性和可扩展性;增加了控制软件多项功能,以适应焊接机器人系统集成和大型辅助结构件焊接的应用要求。本文设计实现了峄魅讼低晨刂扑枰5幕魅丝刂迫砑低场2捎没诙嘞叱碳程。机器人控制软件可以完成示教编程、绝对位置处理、工具手校正、多种模式ǖゴ巍循环模式等禄魅嗽傧止旒?刂包括联合关节轨迹运动、联合直线轨迹运动以及圆弧轨迹运动等笨7⒘撕附踊魅嗽谙咚俣鹊鹘凇⑹凳惫旒5髡⒒魅讼低成柚糜氩数管理、机器人自动回零、系统监视与出错处理等新增功能。在机器人离线仿真编程软件设计开发中,结合工业应用的实际需要,采用技术,在教ㄏ拢迪至嘶魅讼低橙!⒐ぜ!工件数据导入和焊缝信息导入、机器人系统工作场景及运动仿真、机器人生产线网络监视等功能。在软件开发中,采用便于实现多轴系统三维建模和运动仿真的“关节”数据结构,以及为了方便实现多轴系统联合协调运动,设定机器人与外部轴系统联合运动关系的“连接”方式。通过多次现场调试与测试,对设计实现的两个软件系统进行实验,结果表明软件系统的功能和性能上,满足设计要求,满足工业现场对机器人系统控制和离线仿真的需要,能够完成焊接机器人作业轨迹安全、平稳、可靠控制。本论文中设计实现的离线编程与仿真软件和机器人控制软件系统,对于推进自主研发的焊接机器人产业化应用,推进离线编程技术实用化,都具有比较重要的意义。
锄甌瑂瑀,,..摘要,瑃,:瓹“疘.,...瑃珻,‘痵‘’瑃,
导师签名——日期育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸制论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办理。
第一章绪论机器人控制软件的发展现状机器人作为人类世纪最伟大的发明之~,在短短的几十年时间内发生了日新月异的变化。特别是近几年,机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出多学科交叉融合的结果。它不但使传统的工业生产面貌发生了根本的变化,而且将对人类的的自动化装备,同时正以惊人的速度在海洋、航空、军事、农业、服务和娱乐等各个领域内工业机器人是现代工业的最重要基础装各之一,工业机器人的应用是制造业实现高质的机器人、机器人,以及日本的魅恕机器人等。这些国外机器人经历了近五十年的发展历程,已经是十分成熟的工业产品,而且在实际应用过程中不断实现工业机器人可靠、稳定控制不但需要有高精度的机械结构、完善的硬件设备,而且需要有高性能、高效率的机器人软件系统。按照工业机器人软件系统作用不同,将其分为机划、轨迹插补、语言解释、实时轨迹调整、系统参数管理等功能的软件系统。机器人控制软件一般需要具有良好的实时性、较高的可靠性、丰富的扩展性等特点。现和发展是计算机科学、控制论科学、机构学、信息学、传感技术、人工智能、仿生学等众社会生产产生深远的影响。特别是作为高级形态的智能机器人已经成为先进制造业不可缺少扩张渗透。随着科学技术的发展,各种技术水平的提高,传统的机器人已经由欠自由度操作臂发展到冗余度操作臂、行走机器人、拟人机器人、多机器人系统等多种形式【俊0凑栈魅擞τ的场合,将机器人分为工业机器人和特种机器人。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。年美国旧说谝惶ㄉ逃霉ひ祷魅恕昕始日本等国迅速普及工业机器人,国际上称这一年为“机器人元年”。量、高效率的