四自由度碼垛機器人示教系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、碼垛機器人是現(xiàn)代自動化生產(chǎn)線上非常重要的設備，承擔著自動化生產(chǎn)線上物料搬運、堆碼的工作，是整個自動化生產(chǎn)線上提高效率的重要樞紐。采用示教再現(xiàn)方式，碼垛機器人可以按照不同的要求完成作業(yè)內(nèi)容，因此設計實現(xiàn)示教系統(tǒng)具有現(xiàn)實應用意義。示教方式從推動機器人末端到示教器控制運動、再到控制虛擬機器人運動，經(jīng)歷了從現(xiàn)實到虛擬的發(fā)展過程。本文的示教系統(tǒng)基于示教再現(xiàn)方式，結(jié)合了在線示教和虛擬示教，為碼垛機器人實際示教提供了可供選擇的示教方式，降低了示教的作

2、業(yè)難度。
　　為完成上述內(nèi)容，本論文針對一款國產(chǎn)的四自由度碼垛機器人，以其示教需求為基礎，設計并實現(xiàn)了基于Windows系統(tǒng)的在線示教與虛擬示教結(jié)合的示教系統(tǒng)。首先，對碼垛機器人示教功能進行分析，確定在線示教和虛擬示教需要提供的功能，對示教系統(tǒng)進行總體結(jié)構設計。其次，基于直接連接方式，選擇觸屏顯示和PS/2鍵盤作為指令輸入方式，選擇鍵盤芯片并對鍵盤進行布局，實現(xiàn)示教器硬件基礎。再次，為了實現(xiàn)虛擬示教的虛擬機器人運動過程中不會出現(xiàn)兩

3、個部分發(fā)生穿透現(xiàn)象，采用了k-DOPs包圍盒算法來進行碰撞檢測，并在原有的k-DOPs包圍盒算法的基礎上，進行了動態(tài)維度變化的改進，并根據(jù)空間內(nèi)碰撞檢測物體的密度動態(tài)選擇固定維度和動態(tài)維度的包圍盒算法。最后，在上述基礎上，采用C＃、C++和OpenGL聯(lián)合開發(fā)了示教系統(tǒng)軟件，包括了碼垛數(shù)據(jù)塊編輯、示教、自動運行、原點復位、保養(yǎng)維護和虛擬示教。
　　本論文設計實現(xiàn)了滿足需求的示教系統(tǒng)，提供了兩種可選的示教方式，并通過改進的碰撞檢測算