工业机器人运动规划与性能测试系统及其实现方法

摘要

本发明是一种工业机器人运动规划与性能测试系统。包括：数据库模块、人机交互模块、喷枪轨迹规划模块、分析与显示模块、机器人作业指令生成模块、通信与接口模块，所述数据库模块实现喷涂机器人喷枪轨迹和关节变量及喷涂任务的存储；人机交互模块实现参数的输入和对其它模块的控制。喷枪轨迹规划模块用于在满足所有约束的前提下，规划出一条使喷涂效果最佳的喷枪轨迹，并求出该轨迹对应的关节变量；分析与显示模块实现喷涂机器人喷涂过程的仿真与分析；机器人作业指令生成模块实现喷涂机器人工作文件生成功能；通信与接口模块用于喷涂任务数据的导入和作业文件的上传下载。该发明编程速度快，准确度高，功能完善，通用性强，既可作为各种型号机器人的科学研究，又可用于实际喷涂作业系统的控制。

主权项

一种工业机器人运动规划与性能测试系统，其特征在于包括有用于实现模型数据和信息的存储与管理的数据库模块(1)、在运行过程中实现将所需各种参数的输入和对其它模块的控制的人机交互模块(2)、自动生成使喷涂效果最佳的喷枪轨迹的喷枪轨迹规划模块(3)、图形化显示喷枪沿规划路径喷涂时工件表面的涂覆情况，并以列表形式给出工件表面上漆膜的平均厚度及其偏差数据的分析与显示模块(4)、用于实现机器人工作指令的生成的机器人作业指令生成模块(5)、实现内部与外部之间的信息传输的通信与接口模块(6)，用户通过人机交互模块(2)向通信与接口模块(6)发出导入机器人或喷涂任务数据的控制指令后，通信与接口模块(6)根据人机交互模块(2)的指令类型将外部的机器人模型或喷涂任务数据存入数据库模块(1)中的对应子数据库中；喷枪轨迹规划模块(3)根据人机交互模块(2)传递的轨迹规划方法、插值方法控制信息和相对位置、喷枪开口角参数，再根据数据库模块(1)传递的机器人模型和喷涂任务数据，完成轨迹规划；当人机交互模块(2)向分析与显示模块(4)发出开始喷涂的控制指令时，分析与显示模块(4)会将喷枪轨迹规划模块(3)中得到的关节变量调入，同时从数据库模块(1)中读入机器人模型和喷涂任务数据，从人机交互模块(2)中获得相应的喷涂参数，进行喷涂过程的显示；在获得满意的喷涂效果后，人机交互模块(2)将向数据库模块(1)发出存储关节变量的控制指令，将最佳喷涂效果对应的关节变量存入数据库模块(1)中；在人机交互模块(2)向机器人作业指令生成模块(5)发出生成机器人作业指令的命令后，机器人作业指令生成模块(5)调取数据库模块(1)中的关节变量，完成作业指令的生成，如果加入了新的机器人模型，通过人机交互模块(2)输入的转换代码将自动加入到机器人作业指 令生成模块(5)中；当人机交互模块(2)向通信与接口模块(6)发出下载代码指令时，机器人作业指令生成模块(5)生成的机器人作业指令将通过通信与接口模块(6)和通讯电缆传递到机器人控制器中。