[发明专利]基于三维建模软件实现工业机器人离线编程的方法

摘要

本发明公开了一种基于三维建模软件实现工业机器人离线编程的方法，其原理是：在三维建模软件环境下，使用支持COM/OLE等三维建模软件API接口，获取三维建模软件中模型和空间矩阵数据，建立机器人虚拟本体模型和数学模型，实现虚拟机器人运动控制系统；通过获取的空间线条数据，进行曲线到点的离散化，从而生成机器人运动轨迹，模拟实际机器人运行；建立工业机器人控制器运行程序生成模块，生成实际控制器可执行文件，导出到实际机器人控制器运行，实现工业机器人离线编程。本发明能快速实现离线编程工作，自动生成对应点的最佳姿态，产生示教数据的时间更短，并且能方便快捷地实现难以在现实中寻找依据进行示教的空间曲线轨迹。

主权项

一种基于三维建模软件实现工业机器人离线编程的方法，包含以下步骤：a、数据输入：数据输入的第一部分是空间曲线数据和机器人控制数据；数据输入的第二部分是机器人模型数据和工件模型数据；b、数据交换和处理：对于步骤a中的空间曲线数据，通过COM/OLE等API接口获取；对于机器人控制数据，获取机器人关节角度值，运用机器人正运动学计算获取机器人工具末端点数据；将获取的空间曲线数据和机器人控制数据存储在曲线处理数据结构内；c、曲线离散化处理：通过获取三维建模环境中空间曲线特征点数据，建立空间方程；根据输入数据中配置要求将空间曲线离散为指定数量的点，并获取到所有点的数据信息并存储在曲线数据结构中；d、轨迹生成：根据空间曲线离散后的点的数据信息，生成机器人运动轨迹；e、虚拟机器人运动控制：虚拟机器人运动控制包括机器人关节运动控制、直角坐标系运动控制和运动到指定空间点的控制，并模拟运行生成的机器人运动轨迹；对于关节运动控制为控制各个关节的正向和反向转动；对于直角坐标系控制，控制机器人直线运动或旋转；对于运动到指定空间点的控制，选取一个空间点或输入空间点坐标，然后选取该功能，机器人则通过反向运动学算法运动到该点；对于每个点有不同的机器人运动姿态，通过控制虚拟机器人到达每个点进行手动调节或自动计算最佳姿态数据；逐一计算轨迹点起始姿态和其他轨迹点的姿态；f、轨迹模拟运行：虚拟机器人逐个读取曲线数据结构中每个点的信息，经过反向运动学运动到这些点；虚拟机器人依照生成的轨迹和姿态模拟实际机器人运行，如果发现运动过程中有问题的点，则通过修改曲线数据结构中的点数据进行修正；g、控制器数据文件转换和生成：根据对应的控制器指定的机器人语言法则，生成对应的执行程序文件；h、将已生成的执行程序文件导入对应的实际机器人控制器。