水切割機(jī)器人模擬示教盒與自動(dòng)編程軟件開發(fā).pdf

1、本課題以東南大學(xué)與南京大地水刀股份有限公司合作項(xiàng)目“柔性超高壓水切割系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”為背景，針對水切割行業(yè)應(yīng)用需求，開發(fā)水切割機(jī)器人離線編程應(yīng)用軟件包。
　　本文首先在機(jī)器人離線編程與仿真通用平臺(tái)的基礎(chǔ)上對水切割機(jī)器人離線示教與編程系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，開發(fā)出可用于離線示教編程的MOTOMAN模擬示教盒。MOTOMAN模擬示教盒主要分為三大功能:離線示教編程、離線再現(xiàn)仿真、程序文件管理。離線示教編程時(shí)可靈活選擇機(jī)器人坐標(biāo)系、速度、插補(bǔ)方

2、式，可采用鼠標(biāo)點(diǎn)選獲取示教點(diǎn)位置信息，實(shí)現(xiàn)快速、高精度示教;離線再現(xiàn)仿真設(shè)有連續(xù)和單步兩種運(yùn)行模式，通過試運(yùn)行確認(rèn)程序點(diǎn)的正確性，用戶可以隨時(shí)查看機(jī)器人位姿信息;程序文件管理包括機(jī)器人程序文件的打開、編輯、保存、重命名等操作。另外，MOTOMAN模擬示教盒設(shè)有機(jī)器人復(fù)位、程序斷點(diǎn)設(shè)置、搜索、指令速度批量修改等便利功能。
　　中間語言指令是課題組所開發(fā)的用于機(jī)器人離線編程與仿真的機(jī)器人語言;本文針對原來的中間語言指令系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，主

3、要是增加了程序控制指令、運(yùn)算指令、輸入輸出等指令。設(shè)計(jì)機(jī)器人指令存儲(chǔ)所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，建立中間語言指令和MOTOMAN機(jī)器人目標(biāo)語言指令間的譯碼表，完成中間語言程序文件到機(jī)器人目標(biāo)語言程序文件的轉(zhuǎn)換，并針對中間語言與MOTOMAN語言之間的轉(zhuǎn)換過程設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)段語法規(guī)則、指令段語法規(guī)則，確保轉(zhuǎn)換過程的正確性。
　　針對常用自動(dòng)編程方法所生成的中間語言指令冗長，不利于仿真、調(diào)試、檢查等問題，提出基于宏指令的自動(dòng)編程方法。首先針對水切割作

4、業(yè)特點(diǎn)設(shè)計(jì)輪廓切割宏指令，主要分為三大類:典型內(nèi)部輪廓宏指令、復(fù)雜內(nèi)部輪廓宏指令、外輪廓宏指令，并設(shè)計(jì)輪廓類型編號與宏指令間的對照表;然后增加信息提取數(shù)據(jù)庫和路徑規(guī)劃結(jié)果數(shù)據(jù)庫的表項(xiàng)，保存信息提取時(shí)輪廓類型信息;最后根據(jù)規(guī)劃結(jié)果文件生成帶有宏指令的中問語言程序。帶有宏指令的中間語言程序經(jīng)過程序轉(zhuǎn)換模塊生成機(jī)器人目標(biāo)語言程序。
　　最后，本文以常用汽車內(nèi)飾件上的輪廓為例，采用基于宏指令的自動(dòng)編程方法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了基于宏指令的水