面向机器人离线示教编程的并联测量平台.pdf

【工业机器人离线示教编程】 在当前的工业生产中，工业机器人广泛应用于汽车制造、机械加工、焊接、装配等多个领域。然而，传统的在线示教编程方式由于其复杂性和高成本，限制了机器人在单件小批量加工中的应用。在线示教需要操作人员直接通过示教器控制机器人，对操作技能要求较高，同时也容易出现误操作，增加了操作成本。而离线编程虽然可以降低编程难度，但需要精确的机器人、工具和工件模型，设计成本较高。 针对这一问题，研究人员提出了一种面向工业机器人离线示教编程的并联测量平台。这种平台通过六自由度并联机构运动学正解算法，允许操作者使用测量手柄手动获取工件上待加工轨迹点的位姿信息。通过计算和坐标转换，这些位姿数据能够转化为控制工业机器人运动所需的数据。 【并联测量平台】 并联测量平台是该方案的核心，它能提供精确的位姿测量，有效降低了示教编程的复杂性。平台上的测量手柄使得操作者能够直观地设定工件上的加工路径，减少了对专业操作人员的依赖。同时，借助六自由度并联机构，可以确保在多个维度上准确获取和设定轨迹点，增强了灵活性和精度。 【TCP/IP通信协议与运动仿真】 获取的位姿数据通过TCP/IP通信协议实时传输至上级计算机，进行机器人加工运动的仿真。这种通信方式保证了数据传输的实时性和稳定性，有助于优化编程过程，减少错误和调试时间。通过仿真，可以在不占用机器人实际工作时间的情况下，预先验证和调整机器人运动轨迹，从而提高工作效率。 【实验验证与应用前景】 实验结果验证了该并联测量平台在离线示教编程中的可行性，为工业机器人在单件小批量加工中的应用提供了新的解决方案。未来，这种技术有望在更多领域得到推广，尤其是在那些需要频繁调整加工路径或对精度要求极高的场合，如精密零件制造和定制化产品生产。 【参考文献与研究方向】 该研究借鉴了先前关于力矩传感器示教、位置/力/视觉传感器混合控制、以及视觉引导示教编程的方法，创新性地整合了并联测量平台，降低了编程难度，提升了编程效率。未来的研究可能会进一步探索如何优化并联机构的设计，增强其稳定性和精度，以及如何集成更先进的传感器技术，实现更智能的离线示教编程。此外，对于多机器人协同工作的离线编程策略也是一个重要的研究方向。