基于AutoCAD平台的四轴关节型机器人专用离线编程系统

论文摘要

本课题应用VB为系统开发工具，通过利用ActiveX Automation技术对AutoCAD进行二次开发，建立了一个基于AutoCAD平台的四轴关节型机器人离线编程系统，实现了机器人二维平面作业图形轨迹的自动生成及机器人的三维动态仿真。该四轴关节型机器人可广泛应用于裁剪、切割、涂胶及喷涂等作业。本论文具体研究内容如下：1．介绍了应用ActiveX Automation技术对AutoCAD进行二次开发的方法，利用该方法成功实现了从CAD模块中提取机器人作业对象的图形几何数据信息，并通过对提取出来的几何数据信息进行处理，确定了机器人末端执行器(手部)沿机器人作业路径作业时的姿态，实现了机器人的作业规划。可根据机器人作业规划得到的相关数据，生成Motoman机器人的可执行jbi文件：2．根据机器人作业规划得到的相关数据，通过四轴机器人运动学分析及轨迹规划，自动生成了机器人作业轨迹。可依据机器人作业轨迹数据生成PMAC卡运动程序；3．再次应用ActiveX Automation技术对AutoCAD进行二次开发，实现了AutoCAD环境中机器人参数化三维几何实体建摸，并根据生成的机器人作定轨迹，实现了机器人作业过程三维可视化动态仿真，以验证机器人作业轨迹生成的正确性。最终建立了一个基于AutoCAD平台的机器人离线编程系统，该系统可实现机器人作业轨迹的自动生成及机器人动态仿真。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 机器人离线编程领域研究现状综述
• 1.2.1 机器人离线编程技术概述
• 1.2.2 国外机器人离线编程技术概况
• 1.2.3 国内机器人离线编程技术概况
• 1.3 机器人离线编程系统的开发及研究方法分析
• 1.3.1 国外机器人离线编程系统的开发及研究方法分析
• 1.3.2 国内机器人离线编程系统的开发及研究方法分析
• 1.4 AutoCAD二次开发技术概述
• 1.4.1 AutoCAD二次开发工具简介
• 1.4.2 AutoCAD二次开发工具的比较与选择
• 1.5 课题研究意义
• 1.6 课题主要研究内容
• 第二章 机器人运动学基础及轨迹规划
• 2.1 机器人的位姿几何原理
• 2.2 机器人的位姿分析
• 2.3 机器人运动学
• 2.3.1 机器人运动学正解
• 2.3.2 机器人运动学逆解
• 2.4 机器人轨迹规划概述
• 2.4.1 机器人轨迹的概念
• 2.4.2 轨迹规划的一般性问题
• 2.5 机器人轨迹控制过程
• 2.6 笛卡儿空间的机器人轨迹规划
• 2.6.1 笛卡儿空间的直线轨迹规划
• 2.6.2 笛卡儿空间的圆弧轨迹规划
• 第三章 机器人离线编程技术
• 3.1 机器人编程语言简介
• 3.2 在线编程方式
• 3.3 离线编程方式
• 3.3.1 机器人离线编程的特点及功能
• 3.3.2 机器人离线编程系统的结构
• 第四章 AUTOCAD二次开发技术
• 4.1 AutoCAD二次开发技术概述
• 4.1.1 AutoCAD二次开发工具发展历史
• 4.1.2 常用的AutoCAD二次开发工具介绍
• 4.2 AutoCAD的ActiveX Automation二次开发技术基础
• 4.2.1 AutoCAD的ActivcX Automation二次开发技术概述
• 4.2.2 AutoCAD对象
• 4.2.3 连接AutoCAD
• 4.2.4 系统变量的使用
• 4.2.5 退出AutoCAD
• 4.3 AutoCAD二次开发技术在机器人离线编程系统中的应用
• 4.3.1 机器人作业图形几何数据信息提取原理及方法
• 4.3.2 机器人参数化三维几何实体建模
• 4.4 机器人作业图形几何数据信息提取原理及方法
• 4.4.1 机器人作业图形几何数据信息提取原理
• 4.4.2 对象选择集的生成
• 4.4.3 机器人作业图形几何数据信息提取方法
• 4.5 机器人参数化三维几何实体建模
• 4.5.1 创建三维对象
• 4.5.2 三维图形着色
• 4.5.3 三维实体造型编辑
• 4.5.4 编辑三维实体
• 4.5.5 机器人参数化三维几何实体建模实现方法
• 第五章 基于AUTOCAD平台的四轴关节型机器人专用离线编程系统的实现
• 5.1 系统功能模块的划分
• 5.1.1 人机界面
• 5.1.2 机器人作业规划模块
• 5.1.3 机器人仿真模块
• 5.1.4 机器人运动学模块
• 5.1.5 机器人轨迹规划模块
• 5.1.6 坐标系变换模块
• 5.1.7 示教功能模块
• 5.1.8 系统使用流程
• 5.2 机器人离线编程实例
• 第六章 结论与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 攻读学位期间参与的项目与发表的学术论文
• 致谢