关节机器人示教器软件技术要求

1、关节机器人示教器软件技术要求日期：2016年8月10日版本：V1.0目录1 .开发背景32 .功能概述32.1 示教器软件32.2 V-REP软件平台说明32.3 CODESYS3s国际电气标准开发包说明43 .功能模块描述43.1 参数设置43.2 坐标系管理43.3 程序编辑53.4 手动控制53.5 与控制器通信协议解析和实现53.6 电气状态监控53.7 与V-REP软件又接54 .软件产品分类54.1 基本版54.2 高级版55 .技术前瞻65.1 机器人运动控制对于机械寿命的优化65.2 机器人轨迹插补控制与多机协同作业66 .关节机器人示教器软件的基本情况61 .开发背景“机器换

2、人”关键是工业机器人代替人工工作。作为智能装备行业的领航者为自己的控制器打造一套自主示教器软件十分必要。不仅要支持我公司的实体机器人，还有与国际知名虚拟机器体验开发平台（V-REP）有机结合，使其辅助机器人控制器的高级阶段开发和工业机器人工作站的方案设计。示教器软件作为一项基本软件产品与工业机器人结合使用。机器人的特性（速度、精度、负载和本体结构）、效率和工作能力能否完美、全面展示出来与示教器软件所提供的各种工作场合的工艺包密切相关，各种工艺包的开发任重道远。示教器软件能否借助CODESYS-3sIIEC61131-3标准协议，对于我们的机器人控制器能否运用在各种场合起决定性作用。2 .功能概

3、述2.1 示教器软件示教器软件：示教器软件可以运行在嵌入式操作系统上，也需要能够支持Windows系统。运行在Windows系统之上的软件涵盖了示教器上所有按键、操作、编辑、程序管理、状态监视和坐标系的处理。采用和示教器相同的通讯协议与机器人控制器本体用电缆相连，机器人本体可以用V-REP虚拟的机器人模型代替，示教器上对机器人的任何操作都可以在V-REP上观察得到。示教器软件中央调度系统结构示教器的核心作用就是代替计算机作为终端向机器人发送运动指令。示教器软件的重要功能模块有以下几个部分：机器人与电气参数设置、坐标系管理、程序编辑、手动控制、与控制器通信协议解析和实现、电气状态监控、与V-RE

4、P软件对接。下一阶段任务包括各种工艺包实现、3S应用、多机工作站的实现和视觉工具结合。2.2 V-REP软件平台说明V-REP你不会发现一个比它拥有更多功能，特色或是更详尽应用编程接口的机器人仿真器 跨平台（Windows、MacOSLinux） 六种编程方法（嵌入式脚本、插件、附加组件、ROS?点、远程客户端应用编程接口、或自定义的解决方案） 七种编程语言（C/C+、Python、Java、Lua、Matlab、Octave、和Urbi） 超过400种不同的应用编程接口函数 100项ROS!艮务、30个发布类型、25个ROS丁户类型、可拓展 4个物理引擎（ODE,Bullet,Vortex,

5、Newton） Integratedray-tracer（POV-Ray） 完整的运动学解算器（对于任何机构的逆运动学和正运动学） Mesh,octree,pointcloud-网孔干扰检测 Mesh,octree,pointcloud-网孔最短距离计算 路径规划（在2到6维中的完整约束、对于车式车辆的非完整约束） 嵌入图像处理的视觉传感器（完全可拓展） 现实的接近传感器（在检测区域中的最短距离计算） 嵌入式的定制用户接口、包括编辑器 完全集成的第四类Reflexxes运动库+RRS-1interfacespecifications 表面切削仿真 数据记录与可视化（时距图、X/Y图或三维曲线）

6、 整合图形编辑模式 支持水/气体喷射的动态颗粒仿真 带有拖放功能的模型浏览器（在仿真中依旧可行） 多层取消/重做、影像记录、油漆的仿真、详尽的文档等机器人、机器人学、仿真器、仿真、运动学、动力学、路径规划、最短距离计算、碰撞检测、视觉传感器、图像处理、接近传感器、油漆分散仿真。2.3CODESYS3s国际电气标准开发包说明如果要将机器人控制器打造成通用运动控制器和PLC控制器，并且在智能制造和互联网+时代与广泛设备互联，降低应用门槛和降低二次开发费用，支持3S是一个趋势。根据3s宣传材料可知，全世界有400多家运动控制器、PLC厂家和高校采用并支持3S,世界著名工业机器人厂家也基本都支持。3

7、.功能模块描述3.1 参数设置机器人结构参数，转角、行程、原点、重心、方向。运动参数，转速、转速上下线、速度分档、加减速度、PID。通讯端口参数，IP地址等。3.2 坐标系管理关节坐标系、机器人坐标系，世界坐标系、工具坐标系、工件坐标系。各种坐标系的定义，转换，获取，存储和调用。机15人型林就KCS世界学标系TCS工具里付裁七3.3 程序编辑指令编辑（新建、复制、粘贴、剪切、撤销、打开、保存），指令示教，指令编译，指令的解析，子程序支持。3.4 手动控制轴选，点动，组合运动，停止等。3.5 与控制器通信协议解析和实现示教器软件和运动控制器之间的通信协议制定，实现以及解析。各家机器人制造商定义互

8、不相同，需要分别解析。3.6 电气状态监控位置、速度、IO状态和错误提示等。3.7 与V-REP软件对接与V-REP软件对接是本系统的主要任务。暂时可以使用V-VEP免费教育版进行连接和测试任务，付费专业版待软件、控制器基本定型之后考虑购买，免费版和专业版在软件对接方面没有太大差异。4 .软件产品分类4.1 基本版仅针对自有单台机器人的控制，实现简单的搬运、码垛功能。4.2 高级版支持多机工作站的协同控制，支持喷涂、打磨、电焊等对轨迹控制较高的场合。5 .技术前瞻5.1 机器人运动控制对于机械寿命的优化运动轨迹的自动优化和轮换，不停机速度自适应工作。5.2 机器人轨迹插补控制与多机协同作业样条曲线插补以及不规则形状的控制，双六关节机器人配合协同作业。6 .关节机器人示教器软件的基本情况项目基本情况名称关节机器人示教器软件编pNOBOT-S1603-1介绍单机版应用范围发展前景自主关节机器人(6轴)1 .有自主控制器，就必须有一套自主示教器软件；2 .务必支持虚拟机