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移动式机器人传统的生产方式经常会造成零件间装配关系不合适、装配尺寸不匹配、装配顺序不正确等后果,这样不仅造成较大的经济损失,而且延长了生产周期。随着当今全球化市场竞争的不断加剧,产品更新换代速度的逐渐提高,用户对产品成本、研发周期等方面逐渐有了更高的要求,企业一直在不断探索能够同时减少产品设计时间和成本的最先进的设计方法。针对目前工业生产中,研发周期长,装配关系不合理造成原材料浪费以及企业在员工培训等方面的问题,本文提出了“移动式四坐标机器人虚拟装配系统的研究”的课题。 虚拟装配技术是虚拟制造技术的重要环节之一,本文以移动式四坐标机器人为研究对象,以虚拟装配技术为依据,在EON Studio中对该机器人模型的虚拟装配系统进行研究。其主要研究内容如下: (1)根据系统设计要求,设计出虚拟装配系统的总体流程和主要结构,选择UG作为其三维建模软件,EON Studio作为其虚拟装配主要开发软件,Visual Basic为系统集成编程软件。 (2)根据移动式四坐标机器人的设计要求,在充分分析现有机器人结构特点的基础上,设计出移动式四坐标机器人的整体结构,并通过UG完成三维建模和运动仿真。 (3)通过对EON Studio中功能节点使用方法及其功能的研究,在EON Studio中完成虚拟装配系统的主体部分,包括机器人的自动拆卸、自动装配、手动装配三大功能模块。 (4)通过EON x控件,使EON与Visual Basic建立通信关系,将EON中完成的各模块导入到Visual Basic中,在Visual Basic中设计整个系统的登录界面、以及拆装操作的主界面。 (5)通过数据手套和位置跟踪器的使用,实现虚拟手对机器人零部件的手动装配,提高虚拟装配系统的沉浸感:根据5DT数据手套的通信原理及人手抓取物体的运动原理,建立虚拟手的三维模型;通过对虚拟手抓取物体原理的研究,建立起数据手套与虚拟手模型的通信关系;通过位置跟踪器对数据手套位置的追踪定位,控制虚拟手对物体的抓取等动作,实现对机器人部分零件的装配。 本文以移动式四坐标机器人为研究对象,以UG为主要建模软件,EON Studio为主体开发软件,通过虚拟手和位置跟踪器的辅助,研究设计出移动式四坐标机器人虚拟装配系统。对缩短产品研发周期,保证产品的一次开发成功具有重要意义。