机器人生产线虚拟试运行系统关键技术研究.pdf

第 40卷 第3期 合肥 工业 大学 学报 (自然科学版) Vo1．40No．3 2017年 3月 JOURNALOFHEFEIUNIVERSITYOFTECHNOLOGY Mar．2017 DOI：10．3969／j．issn．1003—5060．2017．03．010 机器人生产线虚拟试运行系统关键技术研究 汪 伟 ， 王容川 ， 周文贤 于海武 (1．合肥工业大学 电气与自动化工程学院，安徽合肥 230009；2．中国科学院 合肥物质研究院，江苏 常州 213164) 摘 要：为了检验冲压生产线设计方案的可靠性，文章采用对生产线进行三维可视化仿真的方法 ，对机器人生 产线虚拟试运行系统所涉关键技术进行了研究。首先，在c++环境中调用OpenGL库文件绘制三维仿真模 型，并向该模型导人优化后的机器人运动学算法，完成事件触发生产线中机器人及其外围机械设备的运动仿 真；其次，通过程序驱动实现实体控制器与仿真环境的实时通信 ；最后，搭建虚拟生产线，完成机器人生产线虚 拟试运行的仿真。 关键词 ：机器人生产线；虚拟试运行系统；机械建模；运动学算法 ；实时通信 中图分类号 ：TP278 文献标识码：A 文章编号 ：1003—5060(2017)03—0340—06 Researchonkeytechnologyofrobotproduction linevirtualoperation system WANG W ei， W ANG Rongchuan。， ZHOU W enxian ， YU Haiwu。 (1．SchoolofElectricEngineeringandAutomation，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China；2．HefeiInstitutesofPhysical Science，ChineseAcademyofSciences，Changzhou213164，China) Abstract．．Inordertotestthefeasibilityoftheblueprintaboutrobotproductionline，themethodof3D simulationisusedandthekeytechnologyofrobotproduction linevirtualoperationsystem isre— searched．Firstly，3DmodelsinC++ program arebuiltwiththeuseofOpenGLlibrary，andtheim— provedkinematicsalgorithm isintegratedintheaccomplishedmodels，andthemovementoftheequip— mentin thesimulationwitheventsistriggered．Secondly，areal—timecommunicationbetween the physicalcontrollerandthesimulation issetup．Finally，thevirtualrobotassemblylineisaccom— plishedanditsfeasibilityisverified． Keywords：robotproduction line；virtualoperation system ；mechanicalmodeling；kinematicsalgo— rithm ；real—timecommunication 随着生产线 自动化和智能化需求的提高，机 段，从而大大节省 了生产成本，提高了生产效 器人在工业生产中的应用 日益广泛，促使机器人 _1]。 在研究生产线虚拟试运行技术的过程中， 生产线三维仿真成为一个 日益热门的研究课题。 于机械建模、运动学分析、实体控制器与仿真环 在传统生产线投产过程中，往往会因为在方案设 境实时通信等关键技术的研究较多，文献[2]利用 计中缺乏对现场机器人、其他设备、生产环境等因 OpenGL完成