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一台机器人能够编程到什么程度,决定了此机器人的适应性。因而,一套机器人语言系统的设计是否合理,直接关系到机器人编程能力的强弱,从而决定了机器人执行任务的能力。因此机器人语言系统的研究处于一个比较重要的地位。针对目前工业机器人编程系统存在的扩展性、可编程性不高及对环境感知能力较弱的问题,本文基于IPC+PMAC的开放性结构,提出了六自由度喷涂机器人语言系统研究中的示教检查模块(单步检查、连续检查和干运行)和工作再现模块的研究方法。本课题研究项目获国家863重点项目“机器人模块化功能部件及产业化”资金资助。
本文首先介绍了喷涂机器人的研究现状,简述开放式工业机器人系统的思想,介绍了喷涂机器人硬件搭建中用到的示教盒的硬件结构,并详细对PMAC的功能和具有的开放性进行详细的说明。根据本课题的实际情况采用了IPC+PMAC的模式搭建了喷涂机器人的硬件平台。
其次,简单概述了机器人语言的发展过程,介绍喷涂机器人编程语言PRL(Painting Robot Language)的研究与开发,详细分析喷涂机器人语言的特点和特有的指令集,得出目标指令(PMAC语言)的设计方法,提出并总结了基于PMAC的喷涂机器人语言的编程规范,为喷涂机器人语言编程操作提供了指导。最后对喷涂机器人语言系统研究中的示教检查模块和工作再现模块进行结构分析。
在参考其它工业机器人的示教检查的基础上,采用IPC+PMAC的研究模式,提出符合6自由喷涂机器人工作要求的示教检查的方法,并详细介绍示教检查中单步检查、连续检查和干运行三部分的程序流程及具体实现途径。用C#进行了程序设计,重点解决了前进、后退、暂停和重启动的技术难题。并对示教检查中的单步检查、连续检查和干运行进行软件内部的测试,同时跟其它模块在搭建的硬件平台IPC+PMAC上进行了联调。
最后,阐述了喷涂机器人工作再现模块在PMAC的基础上研究的内容,分析工作再现模块的具体实现过程并得出其程序流程图,接着对工作再现模块用C#进行软件编程。最后进行软件内部的调试以及在喷涂机器人的硬件平台与其他模块进行联调。
本文研究成果可以用于构建工业机器人的控制系统,促进制造业的发展和社会生产率的提高。