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《基于OCCT的工業(yè)機器人離線編程與仿真系統(tǒng)研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、工程碩士學位論文基于OCCT的工業(yè)機器人離線編程與仿真系統(tǒng)研究作者姓名張志飛工程領(lǐng)域機械工程校內(nèi)指導教師王念峰教授校外指導教師張燕浩高工所在學院機械與汽車工程學院論文提交日期2018年1月ResearchonIndustrialRobotOff-lineProgrammingandSimulationSystemBasedonOCCTADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:ZhangZhifeiSupervisor:Prof.WangNianfengSouthChinaUnivers
2、ityofTechnologyGuangzhou,China分類號:TP242.2學校代號:10561學號:201521002379華南理工大學碩士學位論文基于OCCT的工業(yè)機器人仿真與離線編程系統(tǒng)研究作者姓名:張志飛指導教師姓名、職稱:王念峰教授申請學位級別:工程碩士工程領(lǐng)域名稱:機械工程論文形式:?產(chǎn)品研發(fā)?工程設計?應用研究?工程/項目管理?調(diào)研報告研究方向:數(shù)字化設計與制造論文提交日期:2018年1月3日論文答辯日期:2018年3月12日學位授予單位:華南理工大學學位授予日期:年月日答辯委員會成員:主席:陳雪梅委員:張憲民王念峰陳忠黃沿江
3、摘要機器人作為一種自動化可編程設備,被越來越廣泛的應用于實際生產(chǎn)中。機器人的廣泛應用,也對機器人編程技術(shù)提出了更高的要求。離線編程和仿真技術(shù),可以有效降低機器人編程難度,提高編程效率。本文以研發(fā)一套工業(yè)機器人離線編程和仿真系統(tǒng)軟件為目標,對其中的若干關(guān)鍵技術(shù)做了研究。本文基于三維建模引擎OCCT,搭建了仿真軟件平臺,實現(xiàn)了圖形可視化及交互、三維模型文件讀寫、配置文件及機器人離線程序文件讀寫等功能。建立工作站對象來管理部件、機器人、機械裝置以及機器人程序等資源。研究了大量模型間的碰撞檢測問題,提出了手動選擇模型配對和自動選擇模型配對兩種檢測策略。并
4、在機器人運動學和碰撞檢測基礎(chǔ)上實現(xiàn)了機器人運動仿真。之后,研究了三維模型修正問題,實現(xiàn)了對模型位姿的修正。求解了工業(yè)機器人的工作空間。以可操作度作為靈活性指標,求出了機器人的高性能區(qū)域。分析了工業(yè)機器人的奇異位形分布以及回避奇異的方法。研究了工業(yè)機器人路徑規(guī)劃問題,基于三維模型表面特征邊和特征面信息,規(guī)劃出作業(yè)路徑,分析了笛卡爾空間路徑到關(guān)節(jié)空間路徑的轉(zhuǎn)化問題。研究了通用工件布置優(yōu)化問題,綜合考慮可達性、無碰撞性、靈活性及平穩(wěn)性四個指標,建立起向量形式的目標函數(shù),并采用NSGA-II算法來處理這一多目標優(yōu)化問題。對焊接應用中傳感器檢測路徑和焊接路
5、徑分別進行規(guī)劃。分析了加入變位機后的協(xié)調(diào)運動學計算問題。研究了生成機器人離線焊接程序的方法,并對多段焊縫的焊接順序做了規(guī)劃。最后選擇三種類型的工件,進行焊接實驗。關(guān)鍵詞:OCCT;碰撞檢測;工作空間;高性能區(qū)域;工件布置優(yōu)化;IAbstractAsanautomaticprogrammabledevice,robotismoreandmorewidelyusedinproduction.Thewideapplicationoftherobotalsoputsforwardhigherrequirementsfortherobotprogrammi
6、ngtechnology.Thetechnologyofoff-lineprogrammingandsimulationcaneffectivelyreducethedifficultyofrobotprogrammingandimprovetheefficiencyofprogramming.Thispaperaimsatdevelopingasetofoff-lineprogrammingandsimulationsoftwareforindustrialrobots,andstudiessomeofthekeytechnologies.Ba
7、sedonthe3DmodelingengineOCCT,webuiltthesimulationsoftwareplatform,developedthefunctionsofgraphicvisualizationandinteraction,3Dmodelfilereadingandwriting,configurationfileandrobotprogramfilereadingandwriting.Setupworkstationtomanageresourcessuchasparts,robots,mechanicaldevices
8、,androbotprograms.Theproblemofcollisiondetectionbetweenalargenumbero