【摘 要】
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近年来,工业机器人在工业生产中的应用越来越多,因此对工业机器人相关人才的需求呈爆炸式增长,导致了工业机器人领域的高端技能型人才变得供不应求,人才培养面临严峻挑战。本文基于Unity3D虚拟现实引擎和Qt5开发平台,结合职业教育相关理念,开发出一款基于示教器的工业机器人运动控制仿真系统,从使用者角度出发,实现其操作示教器以控制虚拟环境中机器人实时运动的体验真实感。首先,对ABB工业机器人进行运动学轨
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近年来,工业机器人在工业生产中的应用越来越多,因此对工业机器人相关人才的需求呈爆炸式增长,导致了工业机器人领域的高端技能型人才变得供不应求,人才培养面临严峻挑战。本文基于Unity3D虚拟现实引擎和Qt5开发平台,结合职业教育相关理念,开发出一款基于示教器的工业机器人运动控制仿真系统,从使用者角度出发,实现其操作示教器以控制虚拟环境中机器人实时运动的体验真实感。首先,对ABB工业机器人进行运动学轨迹分析,以设计机器人合适的运动轨迹;利用3ds Max对ABB工业机器人及弧焊周边设备进行模型创建,为弧焊工业机器人仿真运动控制的实现和运动控制界面的设计提供现实基础。其次,对机器人虚拟运动仿真系统的总体方案进行设计与规划,包含系统构成、界面功能实现、典型案例设计、开发平台规划,在Unity3D中进行模型的渲染、烘焙等工作,搭建虚拟仿真系统控制界面,运用C#语言实现认知模块场景的基本信息交互,组装模块的基本设备以及位置布局的交互操作。再次,根据机器人示教类型及特点,对示教系统进行设计,包含示教平台开发、示教功能实现、示教操作逻辑等。在Qt5开发平台上运用Python语言进行程序开发,编译后在树莓派上运行,实现操作模块中机器人单轴运动与示教器之间的控制交互,编程模块根据示教器控制指令实现机器人仿真运动。最后,研究了工业机器人运动控制仿真平台与示教系统之间的通信方案,采用TCP/IP通信协议和Socket通信接口,实现Unity3D系统端与示教系统端的网络通信。研究可实现使用者从对工业机器人的基本认知到运动操作,再到独立编程的系统学习与提升。
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