[发明专利]一种仿真方法、仿真装置以及机器人仿真系统

权利要求书

1.一种仿真方法，用于在基于LabVIEW环境的嵌入式系统模拟执行具有视觉效果的机器人的动作，其特征在于，具备如下步骤：

获取在LabVIEDSCW软件下创建模型控制程序的步骤；

获取在具有计算机功能的操作系统中建立基于MatLab软件编写的机器人动力数学模型的步骤；

在具有计算机功能的操作系统的Solidworks软件环境下根据所述机器人动力数学模型设计各原件属性并建立三维虚拟静态仿真模型的步骤；

在嵌入式系统中的SoftMotion软件实时获得将三维虚拟静态仿真模型与基于LabVIEDSCW软件编写的控制程序关联并创建联系最终建立运动轴和空间坐标的步骤；

在LabVIEDSCW文件下配置所述运动轴和空间坐标得到三维虚拟动态仿真模型的步骤；以及

对三维虚拟动态仿真模型进行调试并修正。

2.一种仿真装置，具有LabVIEW软件环境用于模拟执行具有视觉效果的机器人的动作其特征在于，包括：

接收单元，用于获取在LabVIEDSCW软件下创建模型控制程序以及获取在具有计算机功能的操作系统中建立基于MatLab软件编写的机器人动力数学模型；

计算单元，具有Solidworks软件环境，用于根据所述机器人动力数学模型设计各原件属性并建立三维虚拟静态仿真模型；

仿真单元，具有SoftMotion软件环境，用于实时获得将三维虚拟静态仿真模型与基于LabVIEDSCW软件编写的控制程序关联并创建联系最终建立运动轴和空间坐标以及在LabVIEDSCW文件下配置所述运动轴和空间坐标得到三维虚拟动态仿真模型的步骤；以及

反馈单元，用于对三维虚拟动态仿真模型进行调试并修正。

3.一种机器人仿真系统，其特征在于，包括：

计算机系统，装配有LabVIEW软件、LabVIEDSCW软件、MatLab软件、Solidworks软件以及SoftMotion软件；

嵌入式系统，包括嵌入式控制器以及与该嵌入式控制器通信连接的数据采集装置和仿真装置；

伺服运动控制卡，用于与嵌入式控制器连接，实现接收该嵌入式控制器的实时控制信息；

机器人，该机器人包括伺服电机以及机器人运动组件，该伺服电机用于接收所述伺服运动卡的控制信息以控制所述机器人运动组件的运动；

以及传感器组件，用于获取所述机器人的运动状态数据并经数据采集卡反馈至所述嵌入式控制器；

其中，嵌入式控制器根据所述运动状态数据向伺服运动控制卡发送实时控制信息并且根据运动状态数据向仿真装置传输运动状态数据以实时调整仿真图像；

所述仿真装置具有：

接收单元，用于获取在LabVIEDSCW软件下创建模型控制程序以及获取在具有计算机功能的操作系统中建立基于MatLab软件编写的机器人动力数学模型；

计算单元，具有Solidworks软件环境，用于根据所述机器人动力数学模型设计各原件属性并建立三维虚拟静态仿真模型；

仿真单元，具有SoftMotion软件环境，用于实时获得将三维虚拟静态仿真模型与基于LabVIEDSCW软件编写的控制程序关联并创建联系最终建立运动轴和空间坐标以及在LabVIEDSCW文件下配置所述运动轴和空间坐标得到三维虚拟动态仿真模型的步骤；以及

反馈单元，用于对三维虚拟动态仿真模型进行调试并修正。

4.如权利要求3所述的一种机器人仿真系统，其特征在于：

所述传感器组件包括位置传感器和编码器，所述位置传感器获取所述机器人运动组件的位置状态信息并经数据采集卡反馈至所述嵌入式控制器，所述编码器获取所述伺服电机的运动状态信息并通过数据采集卡反馈至所述嵌入式控制器。

5.如权利要求3所述的一种机器人仿真系统，其特征在于：

所述嵌入式控制器连接显示装置。

6.如权利要求3所述的一种机器人仿真系统，其特征在于：

所述机器人动力数学模型的建立步骤包括：

在MatLab软件中根据机器人轴关节末端轨迹解析机器人关节驱动输入轨迹的步骤；

将各轴关节轨迹数据组合操作的步骤；

建立机器人动力数学模型的步骤。

7.如权利要求6所述的一种机器人仿真系统，其特征在于：

三维虚拟静态仿真模型建立的步骤包括：

在SolidWords软件环境下根据所述机器人动力数学模型设计各原件属性的步骤；

在SolidWords软件将各原件进行装配生成装配体的步骤；

定义装配体机械配合的步骤；

对装配体进行干涉检查，若不符合则进行装配体配合重新定义，若符合则输出三维虚拟静态仿真模型的步骤。