焊接机器人离线编程系统接口设计与开发

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工业机器人的发展经历了示教再现和离线编程两个阶段。近年来,以离线编程为基础的机器人柔性自动化系统的开发,代表了机器人系统二次开发的方向。本文在前人研究成果的基础上,结合汽车工业中与机器人相关的实际应用研究项目,针对本实验室早期开发的基于PC的机器人三维可视化离线编程与仿真系统WinROBWeld进行了二次开发的。WinROBWeld系统在开发之初是针对ABB公司的IRB2000机器人的,它使用的是S3控制系统和ARLA编程语言,而目前实验室使用的是ABB公司的IRB140机器人,它采用的是S4Cplus控制系统和RAPID编程语言,因此系统存在重新建模、程序转换以及与机器人通讯等方面的匹配问题,使该系统一直没有在实验室目前的IRB140机器人上得到应用。由于实际生产中的项目研究需要,必须使该系统能够实现对IRB140机器人的离线编程,针对上述情况,本文在研究S4Cplus机器人控制系统和RAPID编程语言的基础上,对WinROBWeld离线编程系统进行了重新开发,并重新建立了以下三个功能模块:工件3D建模、通信模块及程序转换模块。工件的3D建模分两步实现,首先在其他CAD软件中将工件以VRML格式导出,其次再把工件从VRML格式转换到系统所支持工件格式。这是因为VRML格式是目前多数CAD软件均支持的输出格式之一,且其代码及相关协议均公开。本文在重点分析和研究VRML2.0结构与语法的基础上,通过重新设计转换算法,设计开发了新的工件3D模型文件转换工具,并加入了转换工具对定位参数输入功能的支持。通讯模块用来实现系统与机器人的通信。采用两种通讯技术,一种是传统计算机与机器人之间的通信技术,另一种是基于C/S模型的计算机与机器人之间的网络通信技术。前者主要用来实现系统的文件管理及机器人简单控制,比如程序的上传与下载,启停机器人程序的
摘要第2-4页
ABSTRACT第4-5页
第1章 绪论第7-13页
    1.1 离线编程概述第7-8页
    1.2 离线编程分类第8-9页
    1.3 国内外离线编程的研究状况第9-10页
    1.4 离线编程的发展方向第10-11页
    1.5 本文的研究内容第11-13页
第2章 WINROBWELD 系统结构及接口设计第13-23页
    2.1 一般离线编程系统的基本框架第13-14页
    2.2 WINROBWELD系统及其结构第14页
    2.3 WINROBWELD系统接口功能与设计第14-18页
    2.4 WINROBWELD 开发环境第18-23页
第3章 系统通信模块的设计与开发第23-34页
    3.1 传统计算机与机器人之间的通信技术第23-25页
    3.2 基于C/S 模型计算机与机器人之间的网络通信技术第25-34页
第4章 系统工件3D 建模及程序转换模块设计与开发第34-46页
    4.1 工件3D 建模第34-40页
    4.2 程序转换模块研究与开发第40-46页
第5章 系统测试-离线编程试验第46-61页
    5.1 WINROBWELD 系统界面第46-47页
    5.2 WINROBWELD 系统编程界面第47-48页
    5.3 WINROBWELD 系统编程指令第48-52页
    5.4 工件的转换、导入与定位第52-54页
    5.5 离线编程第54-55页
    5.6 程序仿真第55-57页
    5.7 程序转换第57-59页
    5.8 程序运行第59-61页
第6章 总结与展望第61-63页
    6.1 总结第61页
    6.2 下一步工作展望第61-63页
参考文献第63-66页
致谢第66页
作者攻读学位期间发表的学术论文目录第66-68页
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