1、關節機器人示教器軟件技術要求日期：2016年8月10日版本：V1.01 / 6目錄1. 開發背景32. 功能概述32.1示教器軟件32.2V-REP軟件平臺說明32.3 CODESYS 3S國際電氣標準開發包說明 43. 功能模塊描述43.1參數設置43.2坐標系管理 43.3程序編輯53.4手動控制 53.5與控制器通信協議解析和實現 53.6電氣狀態監控 53.7與V-REP軟件對接 54. 軟件產品分類54.1基本版54.2高級版55. 技術前瞻65.1機器人運動控制對于機械壽命的優化 65.2機器人軌跡插補控制與多機協同作業 6關節機器人示教器軟件的基本情況 62 / 61. 開發背景

2、“機器換人”關鍵是工業機器人代替人工工作。作為智能裝備行業的領航者為自己的控制器打造一套自主示教器軟件十分必要。不僅要支持我公司的實體機器人，還有與國際知名虛擬機器體驗開發平臺（V-REP）有機結合，使其輔助機器人控制器的高級階段開發和工業 機器人工作站的方案設計。示教器軟件作為一項基本軟件產品與工業機器人結合使用。機器人的特性（速度、精度、負載和本體結構）、效率和工作能力能否完美、 全面展示出來與示教器軟件所提供的各種工 作場合的工藝包密切相關，各種工藝包的開發任重道遠。示教器軟件能否借助 C0DESYS-3支持IEC 61131-3標準協議，對于我們的機器人控制 器能否運用在各種場合起決定

3、性作用。2. 功能概述2.1示教器軟件示教器軟件：示教器軟件可以運行在嵌入式操作系統上，也需要能夠支持 Windows系統。運行在Windows系統之上的軟件涵蓋了示教器上所有按鍵、操作、編輯、程序管理、狀態監視和坐標系的處理。 采用和示教器相同的通訊協議與機器人控制器本體用電纜相連，機器人本體可以用 V-REP虛擬的機器人模型代替，示教器上對機器人的任何操作都可以在V-REP上觀察得到。示教器軟件中央調度系統結構示教器的核心作用就是代替計算機作為終端向機器人發送運動指令。示教器軟件的重要功能模塊有以下幾個部分：機器人與電氣參數設置、坐標系管理、程序編輯、手動控制、與 控制器通信協議解析和實現

4、、電氣狀態監控、與V-REP軟件對接。下一階段任務包括各種工藝包實現、3S應用、多機工作站的實現和視覺工具結合。2.2V-REP軟件平臺說明V-REP你不會發現一個比它擁有更多功能，特色或是更詳盡應用編程接口的機器人仿真器 跨平臺（Windows、MacOS Linux） 六種編程方法（嵌入式腳本、插件、附加組件、ROS節點、遠程客戶端應用編程接口、或自定義的解決方案） 七種編程語言（C/C+、Python、Java、Lua、Matlab、Octave、和 Urbi） 超過400種不同的應用編程接口函數 100項ROS服務、30個發布類型、25個ROST戶類型、可拓展 4 個物理引擎（ODE,

5、 Bullet, Vortex,Newt on） In tegrated ray-tracer （POV-Ray） 完整的運動學解算器（對于任何機構的逆運動學和正運動學 ） Mesh, octree, poi nt cloud-網孔干擾檢測 Mesh, octree, poi nt cloud-網孔最短距離計算 路徑規劃（在2到6維中的完整約束、對于車式車輛的非完整約束） 嵌入圖像處理的視覺傳感器（完全可拓展） 現實的接近傳感器（在檢測區域中的最短距離計算） 嵌入式的定制用戶接口、包括編輯器完全集成的第四類 Reflexxes 運動庫 + RRS-1 in terface specificat

6、io ns 表面切削仿真 數據記錄與可視化（時距圖、X/Y圖或三維曲線） 整合圖形編輯模式支持水/氣體噴射的動態顆粒仿真帶有拖放功能的模型瀏覽器（在仿真中依舊可行） 多層取消/重做、影像記錄、油漆的仿真、詳盡的文檔等機器人、機器人學、仿真器、仿真、運動學、動力學、路徑規劃、最短距離計算、碰撞檢測、視覺傳感器、圖像處理、接近傳感器、油漆分散仿真。2.3 CODESYS 3S國際電氣標準開發包說明如果要將機器人控制器打造成通用運動控制器和PLC控制器，并且在智能制造和互聯網+時代與廣泛設備互聯，降低應用門檻和降低二次開發費用，支持3S是一個趨勢。根據3S宣傳材料可知，全世界有400多家運動控制器、

7、PLC廠家和高校采用并支持 3S, 世界著名工業機器人廠家也基本都支持。3. 功能模塊描述3.1參數設置機器人結構參數，轉角、行程、原點、重心、方向。運動參數，轉速、轉速上下線、速度分檔、加減速度、PID。通訊端口參數，IP地址等。3.2坐標系管理關節坐標系、機器人坐標系，世界坐標系、工具坐標系、工件坐標系。 各種坐標系的定義，轉換，獲取，存儲和調用。機;a阡疣bcs世界申標疾TCi丁坐杯 SfiTCS:-3.3程序編輯指令編輯（新建、復制、粘貼、剪切、撤銷、打開、保存），指令示教，指令編譯，指 令的解析，子程序支持。3.4手動控制軸選，點動，組合運動，停止等。3.5與控制器通信協議解析和實現

8、示教器軟件和運動控制器之間的通信協議制定，實現以及解析。各家機器人制造商定義互不相同，需要分別解析。3.6電氣狀態監控位置、速度、10狀態和錯誤提示等。3.7與V-REP軟件對接與V-REP軟件對接是本系統的主要任務。暫時可以使用V-VEP免費教育版進行連接和測 試任務，付費專業版待軟件、控制器基本定型之后考慮購買，免費版和專業版在軟件對接方 面沒有太大差異。4. 軟件產品分類4.1基本版僅針對自有單臺機器人的控制，實現簡單的搬運、碼垛功能。4.2高級版支持多機工作站的協同控制，支持噴涂、打磨、電焊等對軌跡控制較高的場合。5. 技術前瞻 5.1機器人運動控制對于機械壽命的優化 運動軌跡的自動優化和輪換，不停機速度自適應工作。5.2機器人軌跡插補控制與多機協同作業樣條曲線插補以及不規則形狀的控制，雙六關節機器人配合協同作業。6. 關節機器人示教器軟件的基本情況項目基本情況名稱關節機器人示教器軟件編號NOBOT-S1603-1介紹單機版應用范圍自主關節機器人(6軸)發展前景1. 有自主控制器，就必須有一套自主示教器軟件；2. 務必支持虛擬機器人軟件 V