为适应机器人产业化的要求,开发具有自主知识产权的实用化、商品化的焊接机器人控制系统成为当务之急,因此本课题组与昆山华恒焊接设备有限公司合作开发了“昆山一号”弧焊机器人开放式控制系统。 本文的主要工作是设计和实现控制器系统软件。基于开放式控制器的硬件结构,采用面向对象技术、模块化的思想,设计和实现了弧焊机器人控制系统软件。在昆山一号机器人控制软件中采用了三线程+单缓冲区的方式,程序可以完成在关节坐标系,直角坐标系,工具坐标系下的示教和再现。针对机器人指令多达318条,本软件系统采用将对机器人指令的解释作为后台程序,通过匿名管道的方式来与主程序进行进程通信；为提高上下位机通信的实时性,在硬件系统中选用双端RAM,在软件系统中采用多媒体定时器。 本文研究了特殊焊接作业的实现技术,并开发了相关软件。为了提高焊接质量,对于坡口较大的焊缝,设计了横摆功能；坡口较深的或者热敏感的,设计了多层焊轨迹自动生成功能。为了减少示教编程占用的生产时间,针对弧焊中有较多相同的焊缝,加入了轨迹空间变换(旋转、缩放、镜像等)功能；为便于用户示教和编程,可采用示教盒和示教盒模拟器两种方式进行示教编程。 目前,本文所开发的软件已经过多次现场测试与试验,结果表明,该软件在功能和性能上已基本达到设计要求,昆山一号焊接机器人在其控制下稳定运行,能够按焊接机器人作业要求完成空间轨迹运动。 本课题中设计并实现的机器人控制系统软件,对于焊接机器人的国产化和推广应用也具有较重要的意义。