現(xiàn)階段高質(zhì)量要求的焊縫往往依然只能由熟練焊工進(jìn)行手工焊接作業(yè)才能完成,熟練焊工的“運(yùn)槍”手法是其中發(fā)揮作用的關(guān)鍵因素。設(shè)法采集熟練焊工在焊接中的基本運(yùn)槍動作,并指導(dǎo)焊接機(jī)器人在焊接中按照同樣動作進(jìn)行運(yùn)槍,是提高機(jī)器人焊接質(zhì)量的有效方案,同時也是焊接機(jī)器人自主“運(yùn)槍”發(fā)展的基礎(chǔ)。本文針對這一背景和需求,設(shè)計(jì)開發(fā)了一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的機(jī)器人焊接遙示教系統(tǒng)(下文簡稱為“示教系統(tǒng)”)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有良好的沉浸式體驗(yàn)感,利用虛擬現(xiàn)實(shí)的人機(jī)交互可以有效學(xué)習(xí)記錄焊工運(yùn)槍動作并示教遠(yuǎn)端機(jī)器人。首先進(jìn)行示教系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)規(guī)劃,完成系統(tǒng)定義、需求分析和架構(gòu)設(shè)計(jì),將示教系統(tǒng)分為相對獨(dú)立的虛擬現(xiàn)實(shí)操作端和焊接機(jī)器人執(zhí)行端兩部分,使用HTC VIVE虛擬現(xiàn)實(shí)硬件配合Unity3D引擎建立開發(fā)系統(tǒng)操作端,使用YASKAWA MH6機(jī)器人配合MOTOPLUS開發(fā)環(huán)境建立開發(fā)系統(tǒng)執(zhí)行端。對系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)、軟件架構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),對系統(tǒng)的主要功能模塊進(jìn)行了定義,選用以太網(wǎng)作為操作端和執(zhí)行端之間通訊方式,使用TCP協(xié)議和UDP協(xié)議混用的形式設(shè)計(jì)了通訊方案。站在開放性、接口化、易于移植的設(shè)計(jì)角度,完成了示教系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)規(guī)劃。進(jìn)而依...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 課題研究背景
        1.1.2 課題研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題研究的主要內(nèi)容
第2章 示教系統(tǒng)需求分析及架構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 示教系統(tǒng)需求分析
        2.1.1 系統(tǒng)需求概述
        2.1.2 功能性需求分析
        2.1.3 非功能性需求分析
    2.2 系統(tǒng)軟硬件平臺選型
        2.2.1 系統(tǒng)硬件平臺
        2.2.2 系統(tǒng)開發(fā)平臺
        2.2.3 通訊介質(zhì)選型
    2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.2 軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.4 通訊協(xié)議設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 示教系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
    3.1 操作端虛擬現(xiàn)實(shí)軟件設(shè)計(jì)簡述
        3.1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)場景設(shè)計(jì)
        3.1.2 虛擬機(jī)器人關(guān)節(jié)特征重建
        3.1.3 機(jī)器人仿真模塊設(shè)計(jì)
        3.1.4 手柄操作模塊設(shè)計(jì)
        3.1.5 分次示教模塊
        3.1.6 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)
    3.2 執(zhí)行端軟件設(shè)計(jì)簡述
    3.3 本章小結(jié)
第4章 示教系統(tǒng)動作跟隨操控策略研究
    4.1 操控策略設(shè)計(jì)
        4.1.1 “掌握型”操控策略設(shè)計(jì)
        4.1.2 “手勢型”操控策略設(shè)計(jì)
        4.1.3 “類搖桿型”操控策略設(shè)計(jì)
        4.1.4 “推力型”操控策略設(shè)計(jì)
    4.2 操控策略可靠性指標(biāo)設(shè)計(jì)
    4.3 操控策略可靠性研究
        4.3.1 直線軌跡跟蹤試驗(yàn)
        4.3.2 圓弧軌跡跟蹤試驗(yàn)
        4.3.3 正弦曲線軌跡跟蹤試驗(yàn)
        4.3.4 相貫線軌跡跟蹤試驗(yàn)
    4.4 示教系統(tǒng)最優(yōu)操控策略選取
    4.5 本章小結(jié)
第5章 示教系統(tǒng)測試分析及響應(yīng)建模
    5.1 示教系統(tǒng)測試概述及指標(biāo)設(shè)計(jì)
        5.1.1 示教系統(tǒng)測試概述
        5.1.2 示教系統(tǒng)測試指標(biāo)設(shè)計(jì)
    5.2 功能測試及演示
    5.3 系統(tǒng)性能測試及響應(yīng)建模
        5.3.1 運(yùn)行指令輸出頻率測試
        5.3.2 矢量軌跡運(yùn)行測試及響應(yīng)建模
        5.3.3 遙控操作運(yùn)行測試及模型驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3828629