【摘要】：隨著科學技術的進步,工業(yè)機器人已逐步進入我們的視野并被我們所使用。示教器是工業(yè)機器人的重要組成部分,其功能的種類以及操作的便捷性逐漸成為國內外的研究重點。傳統(tǒng)機器人示教器是通過示教器上的搖桿或者按鈕來控制機器人的運動,這會使示教器擁有笨重的外殼,操作的便捷性得不到保障。許多廠商的示教器系統(tǒng)都是自己研發(fā)的系統(tǒng),不利于平臺間的移植。針對機器人示教器的研發(fā)需求,結合Android平臺易于開發(fā)的優(yōu)點,提出了一種基于Android平臺的體感示教方法。體感示教是根據示教器內部傳感器的測量數據,來分析示教器的運動姿態(tài),根據姿態(tài)的不同向控制器發(fā)送不同的運動命令,來完成對機器人的示教。首先是體感示教系統(tǒng)的總體設計。通過對Android智能終端操作系統(tǒng)的分析,選擇體感示教軟件的開發(fā)平臺,并根據示教器的功能需求,明確體感示教系統(tǒng)的總體設計方案。其次是示教功能模塊的設計。包括軟件編程示教以及體感示教。軟件編程示教中加入語法高亮、換行自動縮進等功能,便于在平板中編寫及修改程序。體感示教主要是設備傾斜角度的測量。加速度傳感器測量數值包含重力加速度分量,因此靜止或勻速運動時,可以通過重力在各個軸上的分量測出設備的傾角。陀螺儀傳感器在設備運動時可以根據瞬時角速度積分計算出設備相對于上一次采集時間的偏轉角度。采用卡爾曼濾波器,結合兩者的優(yōu)點,將讀取到的陀螺儀傳感器數據以及加速度傳感器數據作加權平均,在確保角度準確的前提下對數據進行融合,得到平穩(wěn)的數據。再次是人機交互模塊以及數據處理模塊的設計。人機交互模塊提供信息顯示以及信息修改的功能。數據處理模塊分為命令封裝、數據解析以及信息保存功能。然后是通信模塊的設計。通信模塊是示教器的重要模塊之一,主要從TCP與UDP連接、TCP的長連接機制、通信命令的確定等方面展開,并對通信模塊進行了測試。最后,論文結尾對工作進行了總結,并展望了未來工作的方向。
[Abstract]:With the progress of science and technology, industrial robots have gradually entered our field of vision and been used by us. The teacher is an important part of industrial robot. The variety of its function and the convenience of its operation have gradually become the focus of research at home and abroad. The traditional robot instructor controls the movement of the robot by using the rocker or button on it, which makes the teacher have a heavy shell and the convenience of operation is not guaranteed. Many manufacturers of teacher systems are their own systems, is not conducive to the transplant between platforms. According to the research and development requirement of robot teacher and the advantage that Android platform is easy to develop, a teaching method of body sense based on Android platform is proposed. Based on the measurement data of the sensor inside the teacher, the body sense teaching is to analyze the motion attitude of the teacher, and send different motion commands to the controller according to the different attitude to complete the demonstration of the robot. The first is the overall design of the system. Based on the analysis of the Android intelligent terminal operating system, the development platform of the teaching software is selected, and the overall design scheme of the teaching system is defined according to the functional requirements of the instructor. The second is the design of teaching function module. Including software programming teaching and awareness teaching. Software programming teaching add syntax highlight, line-feed automatic indentation and other functions, easy to write and modify the program in the flat. Somatosensory teaching is mainly about the measurement of the tilting angle of the equipment. Acceleration sensor measurements include gravitational acceleration components, so when moving at rest or uniform speed, the inclination of the equipment can be measured by the component of gravity on each axis. The gyroscope sensor can calculate the deflection angle of the device relative to the last acquisition time according to the instantaneous angular velocity integral. By using Kalman filter and combining the advantages of the two methods, the data of gyroscope sensor and acceleration sensor are weighted average, and the data are fused to obtain stable data on the premise of accurate angle. Thirdly, the design of human-computer interaction module and data processing module. The man-machine interaction module provides the function of information display and information modification. Data processing module is divided into command encapsulation, data parsing and information saving function. Then there is the design of the communication module. The communication module is one of the important modules of the teacher, mainly from the TCP and UDP connection TCP long connection mechanism, communication command determination and so on, and has carried on the test to the communication module. Finally, the work is summarized at the end of the paper, and the future work is prospected.
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

【參考文獻】

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本文編號：2136048