🤖焊接机器人离线编程软件

📝需求分析

1.三维建模

• 提供用户根据焊接实际需求构建焊接机器人、焊枪工具、待焊接的工件的模型。用户使用常规的三维建模软件，导入本软件中生成三维模型图。

2.离线编程

• 离线编程就是通过在软件中构建焊接虚拟场景，根据用户构建的焊接工件的大小形状和材料，提供某些软件配合操作，自动生成焊接轨迹，并下传到机器人控制器中执行焊接作业。本文研究设计的焊接机器人离线编程和仿真系统，结合自己实习企业的焊接用户的实际需要和工艺要求，提供给用户多种灵活的编程方式。本文设计的软件提供图库、代码转换与编辑、虚拟示教等多种编程方式。

3.代码解析

• 离线编程生成的代码文件通过代码解析提取出文件轨迹的关键点的姿态信息和类型信息。

4.正逆解算法

• 焊接机器人正解是根据焊接机器人各个关节的运动参数即关节角度变化量推算出焊枪末端相对于参考坐标系的位姿信息。逆解是根据给定的焊枪末端相对于参考坐标系的位置和姿态来求出机器人各个关节的运动量。

5.轨迹规划

• 轨迹规划是根据记录的特征点和轨迹类型进行插值，离散成许多碎小线段，同时还要考虑运行过程中的速度变化和加速度变化。轨迹规划由路径规划和速度规划组成。

6.仿真

• 根据算法生成的关节角度信息运用到机器人的三维模型上，结合速度规划，进行合理的加减速，使虚拟的机器人能够像实际焊接机器人运动一样，模拟焊接运动过程，生成焊接轨迹。

7.监测

• 能够监测焊接机器人的实际运动过程，能在监测界面使得虚拟焊接机器人模型同步进行焊接运动，并实时分析机器人的各个关节变化量和焊枪姿态变化量以及它们对应的速度变化，并能够生成曲线图。

📌辅助功能

1.文本的编辑与保存

• 离线编程的轨迹最终某种离线编程语言以文本的方式保存。需要提供文本的常见操作，比如打开、保存、另存为、打印、设置文本的字体和颜色等功能。

2.监测功能

• 在焊接的运动中，实时模拟焊接机器人的运动情况，并分析焊接机器人的各个关节的角度数据、焊枪末端的位姿数据以及关节角速度与轨迹速度数据，并以曲线图的方式直观表达出来，可以实时追踪机器人的运动状态，检查算法的正确性。

3.仿真辅助功能

• 在轨迹仿真过程中，需要添加一些辅助功能，提供仿真效果的直观性。比如可以设置焊接模式，能够进行前进、后退、暂停操作。显示轨迹与代码列表的内容一一对应。能够隐藏空移线或者隐藏机器人使用户更加关注于轨迹运行的过程，这些功能可以提高软件的用户体验。

4.视图功能

• 对于焊接的虚拟场景，能够提供对三维场景的交互式操作的开发（包括放大、缩小、旋转、平移等多种操作），使用户能够从多种视角去观察焊接机器人虚拟的仿真运动。