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　　如前所述高級(jí)IntelliTone化控制系統(tǒng)的機(jī)器人焊app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的開發(fā)

　　國(guó)際金屬加工網(wǎng)

　　先進(jìn)制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國(guó)機(jī)器人行業(yè)典型研討會(huì)

　　序言隨著微機(jī)性能的不斷提高，許多大型的CAD設(shè)計(jì)軟件爭(zhēng)相面世發(fā)微機(jī)版本，因此出現(xiàn)了直接運(yùn)轉(zhuǎn)在微機(jī)上的SolidWorks等軟件。在機(jī)器人

領(lǐng)域，以往運(yùn)轉(zhuǎn)在高檔繪圖組織工作站上的app程式設(shè)計(jì)軟件，如ROBCAD、IGRIP、WORKSPACE等，爭(zhēng)相面世了如前所述Windows的app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。那些軟件都是通用的app程式設(shè)計(jì)軟件，尚缺乏對(duì)焊特殊應(yīng)用領(lǐng)域的全力支持，如WORKSPACE更注重校正機(jī)能的開發(fā)[1>。使用者在程式設(shè)計(jì)程序時(shí)，很多時(shí)候還必須通過(guò)繪圖微創(chuàng)方式建立機(jī)器人體育運(yùn)動(dòng)路徑，這對(duì)于大型鉆孔或繁雜路徑的程式設(shè)計(jì)，組織工作效率是相當(dāng)大的。從發(fā)展路徑上看，app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)正朝著智能化路徑發(fā)展，使用者程式設(shè)計(jì)越來(lái)越簡(jiǎn)單方便，手動(dòng)程式設(shè)計(jì)技術(shù)正式成為人們追求的目標(biāo)。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)沖壓實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)平臺(tái)AutoCAD2000，事實(shí)證明，雖然該軟件開發(fā)中的自身原因，使的該軟件存有一些的局限性，二維設(shè)計(jì)中的實(shí)體造型潛能不足，控制系統(tǒng)難以支撐較繁雜組織工作組件的IntelliTone化，難以實(shí)用化。目前具有一定自主總體規(guī)劃潛能的app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)將極大減少使用者的組織工作效率，鉆孔CAD重要信息的以獲取正式成為先期總體規(guī)劃的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)輸入，這要求app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的平臺(tái)有很強(qiáng)的IntelliTone化機(jī)能，能對(duì)各式各樣沖壓各項(xiàng)任務(wù)中的沖壓鉆孔展開IntelliTone化。雖然AutoCAD本身二維IntelliTone化機(jī)能太弱，采用其他IntelliTone化輔助工具引入的模型，AutoCAD將難以得到足夠的鉆孔IntelliTone化重要信息，難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)先期的手動(dòng)總體規(guī)劃?rùn)C(jī)能。

　　開發(fā)適合中國(guó)企業(yè)的、廉價(jià)且專業(yè)的焊app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，對(duì)于推廣app程式設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義。

　　1 控制系統(tǒng)開發(fā)自然環(huán)境

　　SolidWorks雖然價(jià)格低廉、具有一般使用者所需的機(jī)能，已正式成為亞洲地區(qū)3D主流設(shè)計(jì)市場(chǎng)使用者數(shù)最多、使用者滿意率最高、銷售額第一的軟件產(chǎn)品，在亞洲地區(qū)擁有超過(guò)325,000名使用者。因此它的伊瓦諾開發(fā)機(jī)能很強(qiáng)大，能夠開發(fā)出焊app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。開發(fā)出的app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)將具有很強(qiáng)的IntelliTone化潛能，從而具有很強(qiáng)的以獲取鉆孔和溝槽重要信息的潛能，最大程度完成手動(dòng)程式設(shè)計(jì)各項(xiàng)任務(wù)。這樣的焊app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)很容易被中小企業(yè)接受。

本文應(yīng)用領(lǐng)域COM技術(shù)的程式設(shè)計(jì)方法，以SolidWorks的API

　　伊瓦諾開發(fā)接口和VC++ 6.0、ATL作為開發(fā)輔助工具，在SolidWorks平臺(tái)展開焊app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的開發(fā)。

　　SolidWorks API提供更多了大量的COM第一類用作伊瓦諾開發(fā)［2］，那些COM第一類涵蓋了全部的SolidWorks的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)模型，通過(guò)對(duì)SolidWorks的COM第一類的初始化，使用者可以在自己開發(fā)的控制系統(tǒng)ML550現(xiàn)與SolidWorks相同的機(jī)能。圖1為主要的SolidWorks API第一類模型。

　　圖3-7 SolidWorks API第一類模型［2］

　　2 機(jī)器人焊app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的第一類IntelliTone化

第一類模型表示動(dòng)態(tài)的、結(jié)構(gòu)化的控制系統(tǒng)“統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)”性質(zhì)。它是對(duì)模擬主觀世界實(shí)體的第一類以及第一類彼此之間的關(guān)系的態(tài)射，敘述了控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型。類-&-第一類間的關(guān)系可以概括為歸納關(guān)系、女團(tuán)關(guān)系及關(guān)連關(guān)系。

　　責(zé)任編輯給出了三層的機(jī)器人組織工作組件中主要的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：組織工作組件類，敘述機(jī)器人等主觀第一類的女團(tuán)以及那些第一類間的各式各樣聯(lián)系和相互作用；設(shè)備類和下肢類。

　　為了在繪圖自然環(huán)境中IntelliTone地表觀焊的體育運(yùn)動(dòng)過(guò)程，表述了路徑第一類，路徑第一類中有多個(gè)條碼點(diǎn)第一類，一個(gè)路徑第一類與一個(gè)部件第一類之間存有受到限制關(guān)連。根據(jù)以上分析，創(chuàng)建了app程式設(shè)計(jì)與模擬控制系統(tǒng)的第一類模型，如圖2所示。

　　圖2 控制系統(tǒng)第一類模型

　　3 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

從機(jī)能上講，機(jī)器人焊app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)較一般的app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，增加了焊方面的機(jī)能。所以從機(jī)能上既包含了一般app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的機(jī)能，同時(shí)也突出了對(duì)焊的全力支持。責(zé)任編輯對(duì)各機(jī)能組件機(jī)能都做了改進(jìn)。

　　機(jī)器人執(zhí)行級(jí)焊app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖3所示。

　　圖3 機(jī)能組件劃分

　　下面對(duì)各組件機(jī)能展開描述性介紹。

　　1）設(shè)備IntelliTone化

　　該組件用作表述機(jī)器人、沖壓鉆孔、不定式機(jī)等鄰近設(shè)備：將SolidWorks創(chuàng)建的裝配體表述為各式各樣設(shè)備，表述設(shè)備的下肢體育運(yùn)動(dòng)類型、表述設(shè)備輔助工具模塊、設(shè)定設(shè)備的天體力學(xué)模塊等。創(chuàng)建機(jī)器人設(shè)備庫(kù)、不定式機(jī)等鄰近設(shè)備庫(kù)。

　　2）組織工作組件產(chǎn)業(yè)布局

　　控制系統(tǒng)應(yīng)提供更多創(chuàng)建多設(shè)備組成的組織工作組件的潛能，即組織工作組件產(chǎn)業(yè)布局機(jī)能。在該組件中提供更多了初始化已有設(shè)備、表述設(shè)備間位姿關(guān)系、組建協(xié)調(diào)體育運(yùn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)能。創(chuàng)建組織工作組件庫(kù)。圖4給出了一個(gè)搭建的組織工作組件示例。

圖4 組織工作組件模擬示例圖

　　3）體育運(yùn)動(dòng)模擬

　　該組件主要提供更多以下機(jī)能：各式各樣設(shè)備的下肢體育運(yùn)動(dòng)、回到零位體育運(yùn)動(dòng)；單機(jī)器人設(shè)備和協(xié)調(diào)體育運(yùn)動(dòng)設(shè)備的目標(biāo)點(diǎn)體育運(yùn)動(dòng)、圓弧體育運(yùn)動(dòng)、沿路徑移動(dòng)；路徑體育運(yùn)動(dòng)體育運(yùn)動(dòng)方式和模擬步長(zhǎng)設(shè)定等。

　　4）路徑

　　路徑機(jī)能是app程式設(shè)計(jì)的一大特點(diǎn)，使得機(jī)器人輔助工具的體育運(yùn)動(dòng)過(guò)程能IntelliTone的記錄下來(lái)，以便于使用者的。對(duì)于沖壓各項(xiàng)任務(wù)，責(zé)任編輯同時(shí)實(shí)現(xiàn)了利用路徑記錄現(xiàn)場(chǎng)重要信息的機(jī)能，包括各路徑點(diǎn)處機(jī)器人輔助軸下肢角值、機(jī)器人基坐標(biāo)意義下的TCP位姿，沖壓模塊等。

　　5）程式設(shè)計(jì)

　　責(zé)任編輯根據(jù)已有程式設(shè)計(jì)語(yǔ)言結(jié)合沖壓應(yīng)用領(lǐng)域，提供更多了一種焊app程式設(shè)計(jì)語(yǔ)言（OLPWL），使用者可利用此語(yǔ)言展開app程式設(shè)計(jì)組織工作。該語(yǔ)言的特點(diǎn)接近實(shí)際焊機(jī)器人

的程式設(shè)計(jì)語(yǔ)言，即方便熟悉機(jī)器人操作的程式設(shè)計(jì)人員使用，又可對(duì)程式設(shè)計(jì)人員展開訓(xùn)練。該組件為集成、調(diào)試和模擬機(jī)能于一體的app程式設(shè)計(jì)器。

　　6）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

　　一般app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)提供更多了同實(shí)際機(jī)器人程序展開轉(zhuǎn)換的組件，即程序轉(zhuǎn)換組件。但目前雖然不同機(jī)器人廠商采用了不同的程式設(shè)計(jì)語(yǔ)言，最大的困難在于機(jī)器人體育運(yùn)動(dòng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，即體育運(yùn)動(dòng)路徑點(diǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為實(shí)際機(jī)器人程序使用的路徑點(diǎn)（或下肢角）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，雖然不同機(jī)器人廠商采用不同的敘述方法和存儲(chǔ)格式，可能難以破譯這部分重要信息。IGRIP軟件也只提供更多了同IGM和MotoMan機(jī)器人的直接程序轉(zhuǎn)換。責(zé)任編輯提出了一種將體育運(yùn)動(dòng)路徑點(diǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為各機(jī)器人程式設(shè)計(jì)人員都易理解的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)格式，實(shí)際機(jī)器人程序根據(jù)此統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)單獨(dú)生成的方法。責(zé)任編輯規(guī)定了通用的路徑統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)敘述方法。

　　7）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上載

app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)也應(yīng)能根據(jù)微創(chuàng)得到的機(jī)器人程序轉(zhuǎn)變成模擬組織工作組件中的路徑，同樣如前所述上述原因，責(zé)任編輯提出了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上載機(jī)能，將責(zé)任編輯規(guī)定的通用的路徑統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上載到app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)中，生成路徑。

　　8）狀態(tài)監(jiān)測(cè)

　　該組件包括了下肢超限檢查、下肢體育運(yùn)動(dòng)速度和加速度超限檢查、碰撞檢測(cè)

　　。以往的app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)通過(guò)預(yù)檢查的方法對(duì)下肢角是否超限展開檢測(cè)，這種方法使用者不能形成對(duì)機(jī)器人整條路徑體育運(yùn)動(dòng)下肢角變化過(guò)程的直觀感覺(jué)。對(duì)下肢超限處路徑點(diǎn)位姿調(diào)整沒(méi)有幫助。責(zé)任編輯采取了在動(dòng)態(tài)體育運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，監(jiān)測(cè)機(jī)器人狀態(tài)變化的方法。給出提示重要信息，不終止機(jī)器人的體育運(yùn)動(dòng)過(guò)程。

　　9）校正

　　為了保證繪圖組織工作組件模型與實(shí)際組織工作組件模型的一致性，需要展開實(shí)際組織工作組件的校正組織工作。

10）輔助組件

　　針對(duì)焊的特殊應(yīng)用領(lǐng)域，責(zé)任編輯開發(fā)了焊模塊統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理機(jī)能。

　　4 結(jié)論

　　責(zé)任編輯開發(fā)了運(yùn)轉(zhuǎn)在SolidWorks平臺(tái)上的廉價(jià)且專業(yè)的焊app程式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的IntelliTone化潛能，解決了以往控制系統(tǒng)因IntelliTone化潛能不足，只能對(duì)部分簡(jiǎn)單鉆孔提取鉆孔幾何重要信息的問(wèn)題。采用面向第一類技術(shù),創(chuàng)建了機(jī)器人焊app程式設(shè)計(jì)與模擬控制系統(tǒng)的第一類模型,開發(fā)了機(jī)能較全的機(jī)器人焊app程式設(shè)計(jì)與模擬控制系統(tǒng)。

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