焊接機器人軟件系統(tǒng)(升級版)設計與實現(xiàn).pdf

1、工業(yè)機器人在焊接領域的應用是工業(yè)現(xiàn)代化的客觀要求。本文結合“昆山一號”工業(yè)機器人項目研發(fā)和江蘇省科技成果轉化項目——“焊接機器人成套裝備”項目的實施，設計實現(xiàn)了焊接機器人軟件系統(tǒng)（升級版），包括機器人控制軟件系統(tǒng)和機器人離線編程與仿真軟件系統(tǒng)。 機器人控制軟件設計中，針對“昆山一號”機器人原有軟件存在的問題，依據(jù)硬件升級和功能需求變化，重新設計升級軟件的框架結構，優(yōu)化主控程序的總體框架，實現(xiàn)更可靠的實時多任務調(diào)度功能，提高軟件規(guī)

2、范性、安全性和可擴展性；增加了控制軟件多項功能，以適應焊接機器人系統(tǒng)集成和大型輔助結構件焊接的應用要求。 本文設計實現(xiàn)了8軸機器人系統(tǒng)控制所需要的機器人控制軟件系統(tǒng)。采用基于多線程技術和高精度毫秒定時器的軟件框架，實現(xiàn)了滿足10ms控制周期需要的多線程多任務調(diào)度流程。機器人控制軟件可以完成示教編程、絕對位置處理、工具手校正、多種模式（包括單次、循環(huán)模式等）下機器人再現(xiàn)軌跡控制（包括聯(lián)合關節(jié)軌跡運動、聯(lián)合直線軌跡運動以及圓弧軌跡運

3、動等），同時開發(fā)了焊接機器人在線速度調(diào)節(jié)、實時軌跡調(diào)整、機器人系統(tǒng)設置與參數(shù)管理、機器人自動回零、系統(tǒng)監(jiān)視與出錯處理等新增功能。 在機器人離線仿真編程軟件設計開發(fā)中，結合工業(yè)應用的實際需要，采用OpenGL技術，在Visual C++平臺下，實現(xiàn)了機器人系統(tǒng)三維建模、工件三維建模、CAD工件數(shù)據(jù)導入和焊縫信息導入、機器人系統(tǒng)工作場景及運動仿真、機器人生產(chǎn)線網(wǎng)絡監(jiān)視等功能。在軟件開發(fā)中，采用便于實現(xiàn)多軸系統(tǒng)三維建模和運動仿真的“關

4、節(jié)”數(shù)據(jù)結構，以及為了方便實現(xiàn)多軸系統(tǒng)聯(lián)合協(xié)調(diào)運動，設定機器人與外部軸系統(tǒng)聯(lián)合運動關系的“連接”方式。 通過多次現(xiàn)場調(diào)試與測試，對設計實現(xiàn)的兩個軟件系統(tǒng)進行實驗，結果表明軟件系統(tǒng)的功能和性能上，滿足設計要求，滿足工業(yè)現(xiàn)場對機器人系統(tǒng)控制和離線仿真的需要，能夠完成焊接機器人作業(yè)軌跡安全、平穩(wěn)、可靠控制。 本論文中設計實現(xiàn)的離線編程與仿真軟件和機器人控制軟件系統(tǒng)，對于推進自主研發(fā)的焊接機器人產(chǎn)業(yè)化應用，推進離線編程技術實用化