畢業(yè)論文答辯 導(dǎo)師： 機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè) 機(jī)自1105班 目錄 CONTENTS緒論 論文內(nèi)容 軌跡仿真結(jié)果展示 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型 緒論 選題背景研究目的意義國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究綜述理論基礎(chǔ)與文獻(xiàn)綜述 離線(xiàn)編程系統(tǒng)選題背景 在機(jī)器人所研究的領(lǐng)域中，機(jī)器人離線(xiàn)編程系統(tǒng)是最活躍最前沿的研究方向，它的興起吸引了廣大機(jī)器人研究人員的關(guān)注目光。近年來(lái)，離線(xiàn)編程技術(shù)已經(jīng)取得了一些實(shí)際的結(jié)果，但總體仍在完善和創(chuàng)新階段。 教學(xué)機(jī)器人 機(jī)器人的發(fā)明、研究及應(yīng)用實(shí)踐是以科學(xué)研究和社會(huì)生產(chǎn)為需求的，進(jìn)入到教育是其領(lǐng)域的擴(kuò)大與發(fā)展。與機(jī)器人課程比較起來(lái)，機(jī)器人輔助于教學(xué)的特點(diǎn)是它不是教學(xué)的主體，是一種輔助。即充當(dāng)助手、學(xué)伴、環(huán)境或者智能化的器材，起到一個(gè)普通的教具所不能有的智能性作用。 增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識(shí) 研究目的意義提高機(jī)器人仿真能力輔助教學(xué)安全可視 靈活性強(qiáng) 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究綜述 機(jī)器人離線(xiàn)編程系統(tǒng)已經(jīng)穩(wěn)步進(jìn)入實(shí)用化階段，其中多數(shù)用于實(shí)際應(yīng)用，尤其是近年來(lái)國(guó)內(nèi)許多大中型企業(yè)都裝備了自動(dòng)化加工設(shè)備和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)備與系統(tǒng)，其高效便捷的建模手段和集成技術(shù)，使離線(xiàn)編程系統(tǒng)成為機(jī) 器人編程中的有效工具，同時(shí)這些設(shè)備和系統(tǒng)為工業(yè)機(jī)器人的離線(xiàn)編程技術(shù)的研究和推廣提供了基本的硬 件和軟件條件，使離線(xiàn)編程的實(shí)用化成為研究重點(diǎn)。機(jī)器人離線(xiàn)編 程技術(shù)尚不成熟，國(guó)外大都處于研究階段,只其中的一些單元技術(shù)已經(jīng)或正在趨于成 熟。當(dāng)下存在問(wèn)題主要是機(jī)器人離線(xiàn)編程系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)但在教學(xué)中使用的較少。 理論基礎(chǔ) 機(jī)器人離線(xiàn)編程系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的成果，建立起機(jī)器人及其工作環(huán)境的幾何模型，再利用一些規(guī)劃算法，通過(guò)對(duì)圖形的控制和操作，在離線(xiàn)的情況下進(jìn)行軌跡規(guī)劃。通過(guò)對(duì)編程結(jié)果進(jìn)行三維圖形動(dòng)畫(huà)仿真，以檢驗(yàn)編程的正確性，最后將生成的代碼傳到機(jī)器人控制柜，以控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，完成給定任務(wù)。 機(jī)器人離線(xiàn)編程系統(tǒng)已被證明是一個(gè)有力的工具，可以增加安全性，減少機(jī)器人不工作時(shí)間和降低成本。離線(xiàn)編程技術(shù)是將計(jì)算機(jī)三維虛擬仿真和機(jī)器人在線(xiàn)示教編程相結(jié)合,獨(dú)立于實(shí)體機(jī)器人系統(tǒng)的虛擬仿真環(huán)境。理論上來(lái)說(shuō)，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人按任意可行位姿編程，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)任意軌跡規(guī) 劃的高精度編程。 本文主要內(nèi)容 文開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于openGL的六自由度教學(xué)機(jī)器人在VC環(huán)境下的離線(xiàn)編程系統(tǒng)，其結(jié)果實(shí)現(xiàn)了六自由度教學(xué)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)軌跡的仿真與離線(xiàn)編程。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要進(jìn)行以下的研究工作：用3dmax建立六自由度教學(xué)的三維立體模型，借助OpenGL將已建立三維模型導(dǎo)入Visual C+6.0環(huán)境中，構(gòu)建教學(xué)機(jī)器人的可視化運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的顯示、旋轉(zhuǎn)和縮放等功能。采用Denavit-Hartenberg法建立教學(xué)機(jī)器人的空間正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，對(duì)該模型運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行分析與可視化仿真。 用戶(hù)界面 1、3 DMAX建模界面 六自由度教學(xué)機(jī)器人模型圖 2、導(dǎo)入VC環(huán)境界面 OpenGL與VC+6 .0間配置模型導(dǎo)入導(dǎo)入后模型的調(diào)整（包括位置顏色等） 用戶(hù)界面 正運(yùn)動(dòng)學(xué)用戶(hù)界面 正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型 正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的解已知各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，求末端執(zhí)行器的相對(duì)參考坐標(biāo)系的位姿。 正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的解 已知各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，求末端執(zhí)行器的相對(duì)參考坐標(biāo)系的位姿。 用戶(hù)界面 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)用戶(hù)界面 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解過(guò)程根據(jù)已給定的滿(mǎn)足工作要求的末端執(zhí)行器相對(duì)參考坐標(biāo)系的位置和姿態(tài)，求各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。求解順序：1 3 2 5 4 6 運(yùn)動(dòng)四個(gè)階段 關(guān)節(jié)2、3、5關(guān)節(jié)值曲線(xiàn) 關(guān)節(jié)2、3、5加速度曲線(xiàn) 關(guān)節(jié)2、3、5速度曲線(xiàn) 謝 謝 觀 看