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随着自动化技术的飞速发展,机械臂被广泛应用于加工对象装卸、搬运、焊接、喷涂、装配等许多自动化作业中。为了进一步提高机械臂的工作效率,本文对基于工作对象三维模型的工业机器人自动编程技术和无对象模型情况下的机器人自动编程方法进行了深入的研究。论文的主要工作和创新之处如下: 1、针对基于工作对象三维模型的工业机器人自动编程应用,提出了一种基于区域划分的路径规划方法。该方法以区域划分为基础,可在每个区域中进行优化路径规划,并在区域间生成安全过渡点。通过该方法可有效降低模型分析难度以及路径规划复杂度。 2、针对基于工作对象三维模型的工业机器人自动编程应用,提出了一种规划路径向实际控制指令的转化方法以及基于仿真过程的指令修正方法。并将该方法应用于基于三维模型的自动喷涂过程。仿真与实验验证了该方法的有效性。 3、针对基于工作对象三维模型的工业机器人自动编程应用,提出了一种加工指令复用方法。该方法以人机交互以及改进后的ICP算法为基础,可高效获取加工对象的模型与离线库中相同对象的模型之间的位姿偏差。在此基础上,通过对离线库中指令的转换可以快速获取加工指令。仿真与实验验证了该方法的有效性。 4、对无对象模型情况下的机器人自动编程问题进行了研究。针对下肢康复训练机器人自动编程应用,提出了基于双目立体视觉的步态数据获取方法和康复训练者步态曲线生成方法,并在此基础上实现了下肢康复训练机器人自动编程。仿真与实际实验验证了所提方法的有效性。 5、针对下肢康复训练机器人自动编程应用,设计并实现了一套兼具离线功能与在线功能的虚拟系统。离线部分用于对规划的轨迹进行验证,可有效地加速规划的进程;在线部分可与实际的控制系统进行在线通信,以传感器反馈的信息为基础可以完成对误差的分析以及可视化的过程,从而可为实际控制系统的改进提供方向。 最后,总结了全文的研究成果,并进一步展望了下一步可以开展的工作。