[发明专利]一种工业机器人轨迹规划原理展示装置及方法

说明书

本发明涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种工业机器人轨迹规划原理展示装置及方法，包括由计算机一、计算机二和真实工业机器人组成的装置，所述计算机一显示基于Unity开发的虚拟工业机器人，所述计算机二安装Ubantu实时系统并运行EtherCAT的IGH主站及基于QT开发的机器人控制软件，所述计算机二通过EtherCAT网络接口实时控制真实工业机器人，所述计算机二通过另一路以太网接口实现对虚拟工业机器人的数据驱动控制，所述装置具有虚拟运行模式和虚实同步运行模式，用户可以导入自己计算的轨迹插补数据，与系统自有算法的插补数据进行比较，从而验证用户插补算法的准确性。本发明提供了一种能够帮助学习和研究人员快速理解工业机器人轨迹规划原理及过程的装置及方法。

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种工业机器人轨迹规划原理实验装置及方法。

背景技术

随着我国制造业逐渐从传统制造方式向着智能制造方式进行转型，工业机器人的应用领域也在不断的扩展，对机器人控制技术的要求也变得越来越高。

因此，急需改善工业机器人在实际生产中的应用，并帮助学习和研究人员快速理解、掌握、验证机器人控制原理、控制方法。

进而保证工业机器人在实际工作中的高精度运行，避免直接控制工业机器人从而产生的各种危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业机器人轨迹规划原理实验装置及方法，以解决上述背景技术中存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种工业机器人轨迹规划原理展示装置，包括由计算机一、计算机二和真实工业机器人组成的展示装置，所述计算机一显示基于Unity开发的虚拟工业机器人，所述计算机二安装 Ubantu实时系统并运行EtherCAT的IGH主站及基于QT开发的机器人控制软件，所述计算机二通过一路EtherCAT网络接口实时控制真实工业机器人，所述计算机二通过一路以太网接口实现对虚拟工业机器人的数据驱动控制，所述展示装置具有虚拟运行模式和虚实同步运行模式，在虚拟运行模式下，计算机二上的机器人控制软件单独驱动控制计算机一上的虚拟工业机器人，在虚实同步运行模式下，通过计算机二分别驱动计算机一上的虚拟工业机器人和真实工业机器人同步运行。

进一步的，所述计算二具有演示性的控制界面，用户可以通过手动控制，分别在空间坐标系下以及关节坐标系下进行点动运行。

一种工业机器人轨迹规划原理展示装置的展示方法，包括以下步骤：

S1：搭建虚拟仿真平台；

S2：进行参数配置，创建网络连接；

S3：依据虚拟工业机器人的连杆坐标系、连杆参数和各关节DH参数，进行运动学正解和运行学逆解；

S4：机器人控制软件展示空间点到点关节运动插补原理(MOVJ)，通过输入起点、终点，利用三次样条插值进行关节运动插补；

S5：在机器人控制软件展示空间直线轨迹规划插补原理(MOVL)和空间圆弧轨迹规划插补原理(MOVC)，通过输入起始点、中间点与终止点，设置插补周期、插补速度、加减速方式，进行连续轨迹运动插补。

S6：通过机器人控制软件分别导入用户根据插补原理计算得到的关节插补数据、直线插补数据、圆弧插补数据，机器人控制软件将用户插补轨迹与系统自有算法插补轨迹进行比较，验证用户的插补算法正确性及精确性。

S7：连接真实机器人，在虚实同步控制模式下，进一步观察、验证插补算法正确性及精确性。