工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真技術(shù)介紹

1、職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工業(yè)機(jī)器人虛擬實(shí)訓(xùn)工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真技術(shù)工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真技術(shù)J一、工業(yè)機(jī)器人簡介一、什么是工業(yè)機(jī)器人 工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，它能自動執(zhí)行工作，是靠自身動力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。一、工業(yè)機(jī)器人簡介二、工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)(1)可編程。工業(yè)機(jī)器人可隨其工作環(huán)境變化的需要而再編程，因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性制造過程中能發(fā)揮很好的功用。(2)擬人化。工業(yè)機(jī)器人在機(jī)械結(jié)構(gòu)上有類似人

2、的行走、腰轉(zhuǎn)、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有電腦。(3)通用性。除了專門設(shè)計(jì)的專用的工業(yè)機(jī)器人外，一般工業(yè)機(jī)器人在執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)時具有較好的通用性。(4)工業(yè)機(jī)器技術(shù)涉及的學(xué)科相當(dāng)廣泛，歸納起來是機(jī)械學(xué)和微電子學(xué)的結(jié)合-機(jī)電一體化技術(shù)。第三代智能機(jī)器人不僅具有獲取外部環(huán)境信息的各種傳感器，而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智能，這些都是微電子技術(shù)的應(yīng)用，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)。一、工業(yè)機(jī)器人簡介三、工業(yè)機(jī)器人的種類(1)移動機(jī)器人移動機(jī)器人 移動機(jī)器人是工業(yè)機(jī)器人的一種類型，它由計(jì)算機(jī)控制，具有移動、自動導(dǎo)航、多傳感器控制、網(wǎng)絡(luò)交互等功能。

3、(2)點(diǎn)焊機(jī)器人點(diǎn)焊機(jī)器人 點(diǎn)焊機(jī)器人主要用于汽車整車的焊接工作，生產(chǎn)過程由各大汽車主機(jī)廠負(fù)責(zé)完成。(3)弧焊機(jī)器人弧焊機(jī)器人 弧焊機(jī)器人主要應(yīng)用于各類汽車零部件的焊接生產(chǎn)。(4)激光加工機(jī)器人激光加工機(jī)器人 激光加工機(jī)器人是將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于激光加工中，通過高精度工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更加柔性的激光加工作業(yè)。(5)潔凈機(jī)器人潔凈機(jī)器人 潔凈機(jī)器人是一種在潔凈環(huán)境中使用的工業(yè)機(jī)器人。(6)搬運(yùn)機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人 搬運(yùn)機(jī)器人是可以進(jìn)行自動化搬運(yùn)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人。二、工業(yè)機(jī)器人仿真技術(shù)一、工業(yè)機(jī)器人仿真技術(shù)簡介 工業(yè)機(jī)器人仿真技術(shù)是指通過計(jì)算機(jī)對實(shí)際的機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行模擬的技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)，建立起機(jī)

4、器人及其工作環(huán)境的模型，利用機(jī)器人語言及相關(guān)算法，通過對圖形的控制和操作在離線的情況下進(jìn)行軌跡規(guī)劃。 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)高速發(fā)展，以及數(shù)字仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為工業(yè)機(jī)器人離線編程模擬仿真技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了有利條件。同時，現(xiàn)代生產(chǎn)的高效率、柔性化需求也促使了工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件產(chǎn)品的產(chǎn)生。 仿真可以通過交互式計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和機(jī)器人學(xué)理論等，在計(jì)算機(jī)中生成機(jī)器人的幾何圖形，并對其進(jìn)行三維顯示，用來確定機(jī)器人的本體及工作環(huán)境的動態(tài)變化過程。二、工業(yè)機(jī)器人仿真技術(shù)二、工業(yè)機(jī)器人仿真運(yùn)行的原因 工業(yè)自動化的市場競爭壓力日益加劇，客戶在生產(chǎn)中要求更高的效率，以降低價格，提高質(zhì)量。如今

5、讓機(jī)器人編程在新產(chǎn)品生產(chǎn)之始花費(fèi)時間檢測或試運(yùn)行始行不通的，因?yàn)檫@意味著停止現(xiàn)有的生產(chǎn)以對新的或修改的部件進(jìn)行編程。不首先驗(yàn)證到達(dá)距離以及工作區(qū)域，而冒險(xiǎn)制造刀具和固定裝置已經(jīng)不再是首選方法?，F(xiàn)代生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)階段就會對新部件的可制造性進(jìn)行檢查。在為機(jī)器人編程時，離線編程可與機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)同時進(jìn)行。 在產(chǎn)品制造的同時對機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行編程，可提早開始產(chǎn)品生產(chǎn)，縮短上市時間。離線編程在實(shí)際機(jī)器人安裝之前，通過可視化及可確認(rèn)的解決方案和布局來降低風(fēng)險(xiǎn)，通過創(chuàng)建更加精確的路徑來獲得更高的部件質(zhì)量。二、工業(yè)機(jī)器人仿真技術(shù)三、工業(yè)機(jī)器人仿真技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及作用 仿真技術(shù)具有傳統(tǒng)的在線示教技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢，比

6、如：可減少停機(jī)時間、可提前驗(yàn)證作業(yè)程序，進(jìn)行復(fù)雜的軌跡規(guī)劃等。機(jī)器人系統(tǒng)仿真可以通過單機(jī)或多臺機(jī)器人組成的工作站或生產(chǎn)線。通過系統(tǒng)仿真，可以在制造單機(jī)與生產(chǎn)線之前模擬出實(shí)物，縮短生產(chǎn)工期，可以避免不必要的返工。仿真主要作用體現(xiàn)在：1）模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入。2）自動路徑生成。通過使用待加工部件模型數(shù)據(jù)，可以找到生成跟蹤曲線所需的機(jī)器人位置。3）自動分析伸展能力?？勺尣僮髡哽`活移動機(jī)器人或工件。4）碰撞檢測。確保機(jī)器人離線編程得出的程序的可用性。5）在線作業(yè)。可與真實(shí)機(jī)器人連接通信，使調(diào)試和維護(hù)更輕松。6）模擬仿真。為工程的實(shí)施提供真實(shí)的驗(yàn)證。7）應(yīng)用功能包。將機(jī)器人更好的與工藝應(yīng)用進(jìn)行有效的融合。8）二次開發(fā)。使機(jī)