一、概述

以后機器人廣泛應用于焊接、拆卸、搬(ban)運、噴(pen)漆及(ji)打(da)磨等范(fan)疇，使命的(de)(de)復雜程度不休增長，而用戶對產物的(de)(de)質量(liang)、服(fu)(fu)從(cong)的(de)(de)尋求(qiu)愈(yu)來愈(yu)下。正在這類情勢下，機器人的(de)(de)編(bian)(bian)程方(fang)法、編(bian)(bian)程服(fu)(fu)從(cong)跟(gen)質量(liang)顯得愈(yu)來愈(yu)緊張。降低編(bian)(bian)程的(de)(de)難(nan)度跟(gen)工作量(liang)，進步編(bian)(bian)程服(fu)(fu)從(cong)，實(shi)現(xian)編(bian)(bian)程的(de)(de)自適應性，從(cong)而進步出(chu)產服(fu)(fu)從(cong)，是機器人編(bian)(bian)程技術開展的(de)(de)最終尋求(qiu)。

本(ben)文(wen)將便機(ji)器(qi)人編程技術(shu)的開展作一先容，愿望能(neng)給讀(du)者帶來(lai)一些開導。

兩(liang)、編程技術的開(kai)展及使用(yong)環境(jing)

對工業(ye)機器人來講(jiang)，次要有三(san)類編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)方式(shi)：在線編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)、離(li)線編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)和自立編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)三(san)類。正在以后(hou)機器人的使用(yong)中，手工示(shi)(shi)教(jiao)依然主宰(zai)著全部機器人焊(han)(han)接(jie)范疇，離(li)線編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)得當于(yu)結構化(hua)焊(han)(han)接(jie)情(qing)況，但(dan)關于(yu)軌跡(ji)龐(pang)大的三(san)維(wei)焊(han)(han)縫，手工示(shi)(shi)教(jiao)豈但(dan)費時并且(qie)也(ye)難以知足焊(han)(han)接(jie)精度要求，是以正在視覺扶(fu)引下(xia)由(you)計算機控制機器人自立示(shi)(shi)教(jiao)取代手工示(shi)(shi)教(jiao)已成為發展趨勢。

1.示教編程技術

在(zai)線示教(jiao)編(bian)程(cheng)平(ping)常由操縱職員經由過程(cheng)示教(jiao)盒節制機械手對象末尾達(da)到指(zhi)定的姿(zi)(zi)態跟(gen)地位(wei)，紀錄機器(qi)人(ren)位(wei)姿(zi)(zi)數據(ju)并編(bian)寫機器(qi)人(ren)運動(dong)指(zhi)令，實現機器(qi)人(ren)正在(zai)畸(ji)形加工中的軌跡(ji)計(ji)劃、位(wei)姿(zi)(zi)等(deng)樞紐數據(ju)信息的收羅、紀錄。

示(shi)(shi)教(jiao)盒(he)示(shi)(shi)教(jiao)存在(zai)(zai)在(zai)(zai)線示(shi)(shi)教(jiao)的劣勢(shi)，操縱輕便直觀。如(ru)(ru)圖(tu)1所(suo)示(shi)(shi)，示(shi)(shi)教(jiao)盒(he)次要有編程式(shi)跟遙(yao)感式(shi)兩種。例如(ru)(ru)，采取機器(qi)人(ren)對(dui)汽車(che)(che)車(che)(che)身(shen)停止(zhi)點焊(han)(han)，起首由(you)操縱職員節制機器(qi)人(ren)到達(da)各(ge)(ge)個焊(han)(han)點對(dui)各(ge)(ge)個點焊(han)(han)軌(gui)跡(ji)經由(you)過程人(ren)工示(shi)(shi)教(jiao)，正(zheng)在(zai)(zai)焊(han)(han)接(jie)進程中經由(you)過程示(shi)(shi)教(jiao)再現的方法，再現示(shi)(shi)教(jiao)的焊(han)(han)接(jie)軌(gui)跡(ji)，從而實(shi)現車(che)(che)身(shen)各(ge)(ge)個地位各(ge)(ge)個焊(han)(han)點的焊(han)(han)接(jie)。車(che)(che)身(shen)機器(qi)人(ren)點焊(han)(han)進程如(ru)(ru)圖(tu)2所(suo)示(shi)(shi)。但(dan)正(zheng)在(zai)(zai)焊(han)(han)接(jie)中車(che)(che)身(shen)的地位很難保障每(mei)次皆完整一(yi)樣，故正(zheng)在(zai)(zai)實(shi)際焊(han)(han)接(jie)中，平常借(jie)須要增長激光傳感器(qi)等(deng)對(dui)焊(han)(han)接(jie)門路停止(zhi)糾偏跟校訂(ding)。

圖1機器人示教盒

圖2汽(qi)車(che)車(che)身(shen)機器人點焊

激光(guang)(guang)傳(chuan)(chuan)感(gan)幫助(zhu)示(shi)(shi)教(jiao)(jiao)正(zheng)在(zai)空(kong)間(jian)摸索、水下施工、核電站修復等(deng)極限情況(kuang)下，操作(zuo)者(zhe)不克(ke)不及(ji)身臨現場，焊(han)接(jie)使命的實現必需借助(zhu)于遙(yao)控方法。情況(kuang)的光(guang)(guang)照前提好，視(shi)(shi)(shi)(shi)覺(jue)(jue)信(xin)息(xi)不克(ke)不及(ji)完整天反(fan)應現場的環(huan)境(jing)，采取平面視(shi)(shi)(shi)(shi)覺(jue)(jue)作(zuo)為視(shi)(shi)(shi)(shi)覺(jue)(jue)反(fan)應手(shou)腕，示(shi)(shi)教(jiao)(jiao)周期長(chang)。激光(guang)(guang)視(shi)(shi)(shi)(shi)覺(jue)(jue)傳(chuan)(chuan)感(gan)可(ke)能獲(huo)得焊(han)縫表(biao)面信(xin)息(xi)，反(fan)應給機器人控制(zhi)器及(ji)時調劑焊(han)槍位姿跟蹤焊(han)縫。哈爾濱工業大(da)學高(gao)洪(hong)明等(deng)提出了(le)用(yong)于遙(yao)控焊(han)接(jie)的激光(guang)(guang)視(shi)(shi)(shi)(shi)覺(jue)(jue)傳(chuan)(chuan)感(gan)幫助(zhu)遙(yao)控示(shi)(shi)教(jiao)(jiao)技巧，克(ke)制(zhi)了(le)基于平面視(shi)(shi)(shi)(shi)覺(jue)(jue)顯現遙(yao)控示(shi)(shi)教(jiao)(jiao)的缺陷(xian)。經(jing)由過程激光(guang)(guang)視(shi)(shi)(shi)(shi)覺(jue)(jue)傳(chuan)(chuan)感(gan)提取焊(han)縫特點(dian)面作(zuo)為示(shi)(shi)教(jiao)(jiao)點(dian)，進步了(le)辨認精度，實現了(le)對平面曲(qu)線焊(han)縫跟龐(pang)大(da)空(kong)間(jian)焊(han)縫的遙(yao)控示(shi)(shi)教(jiao)(jiao)。

圖3基于激光幫(bang)助示教的遙控操作系統

力覺(jue)傳感(gan)(gan)幫助示(shi)教(jiao)因為視(shi)覺(jue)偏差，平(ping)面(mian)視(shi)覺(jue)示(shi)教(jiao)精度(du)低，激光(guang)視(shi)覺(jue)傳感(gan)(gan)可能獲得焊(han)縫(feng)表面(mian)信息，反(fan)應(ying)給機器(qi)(qi)人控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)及時調劑焊(han)槍位姿跟(gen)蹤焊(han)縫(feng)。但也沒法順應(ying)一切(qie)遙(yao)控(kong)(kong)焊(han)接(jie)情況(kuang)，如(ru)工件(jian)概況(kuang)形(xing)態對激光(guang)幫助示(shi)教(jiao)有必然(ran)影(ying)響，不規則焊(han)縫(feng)特點面(mian)提取難題，為此哈爾濱工業大學高(gao)洪明(ming)等提出了“遙(yao)控(kong)(kong)焊(han)接(jie)力覺(jue)遙(yao)示(shi)教(jiao)技(ji)巧”，采取力傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)對焊(han)縫(feng)停止辨(bian)識(shi)，系統結構簡略，成(cheng)本低，反(fan)映靈敏度(du)下，力覺(jue)傳感(gan)(gan)與(yu)焊(han)縫(feng)間接(jie)打(da)仗，示(shi)教(jiao)精度(du)高(gao)。經(jing)由過(guo)程(cheng)力覺(jue)遙(yao)示(shi)教(jiao)焊(han)縫(feng)辨(bian)識(shi)模(mo)子跟(gen)自適應(ying)控(kong)(kong)制(zhi)模(mo)子，實現遙(yao)示(shi)教(jiao)部分自適應(ying)控(kong)(kong)制(zhi)，經(jing)由過(guo)程(cheng)同(tong)享技(ji)巧跟(gen)視(shi)覺(jue)臨場感(gan)(gan)實現人對遙(yao)控(kong)(kong)焊(han)接(jie)遙(yao)示(shi)教(jiao)微(wei)觀全(quan)局監控(kong)(kong)。

專用工(gong)具幫助示(shi)教(jiao)為了使(shi)得機(ji)器人正(zheng)在三維空間示(shi)教(jiao)進程(cheng)更(geng)直觀，一些幫助示(shi)教(jiao)對(dui)(dui)(dui)象被引(yin)入在線示(shi)教(jiao)進程(cheng)，幫助示(shi)教(jiao)對(dui)(dui)(dui)象包(bao)羅地位(wei)(wei)丈(zhang)量單(dan)位(wei)(wei)跟(gen)姿態丈(zhang)量單(dan)位(wei)(wei)，離別去(qu)(qu)丈(zhang)量空間地位(wei)(wei)跟(gen)姿態。由(you)兩個(ge)(ge)(ge)手(shou)臂跟(gen)一個(ge)(ge)(ge)伎倆構成，有(you)6個(ge)(ge)(ge)自由(you)度，經(jing)(jing)由(you)過(guo)程(cheng)光電編碼器去(qu)(qu)紀錄(lu)每一個(ge)(ge)(ge)要(yao)害的(de)角度。操(cao)(cao)縱(zong)時，由(you)操(cao)(cao)縱(zong)職(zhi)員手(shou)持該設備的(de)伎倆，對(dui)(dui)(dui)加工(gong)門(men)路(lu)(lu)停止示(shi)教(jiao)，紀錄(lu)下門(men)路(lu)(lu)上每一個(ge)(ge)(ge)面的(de)地位(wei)(wei)跟(gen)姿態，再經(jing)(jing)由(you)過(guo)程(cheng)坐標轉換為機(ji)器人的(de)加工(gong)門(men)路(lu)(lu)值，實現(xian)示(shi)教(jiao)編程(cheng)，操(cao)(cao)縱(zong)輕(qing)便，精度高，沒(mei)有(you)須(xu)要(yao)操(cao)(cao)作(zuo)者實際操(cao)(cao)作(zuo)機(ji)器人，那對(dui)(dui)(dui)良多(duo)非專業(ye)的(de)操(cao)(cao)縱(zong)職(zhi)員來講(jiang)是十分便利的(de)。

借助激光等安裝停止幫助示教，進(jin)步了(le)(le)機器人(ren)利(li)用的柔性跟靈活(huo)性，降低了(le)(le)操縱的難度(du)，進(jin)步了(le)(le)機器人(ren)加(jia)工的精度(du)跟服從，那正在良多場所(suo)是(shi)十分實(shi)用的。

2.離線編程技術

與在(zai)線(xian)編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)比擬，離線(xian)編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)存在(zai)以下優點：①削(xue)減(jian)停(ting)(ting)機(ji)的工夫，當對下一個使(shi)(shi)命停(ting)(ting)止(zhi)編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)時(shi)，機(ji)器(qi)人(ren)可仍正在(zai)生產(chan)線(xian)上事情。②使(shi)(shi)編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)者闊別危險的事情情況(kuang)，改良了編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)情況(kuang)。③利用范圍廣(guang)，可以對各(ge)類機(ji)器(qi)人(ren)停(ting)(ting)止(zhi)編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，并(bing)能(neng)便利天實現優化(hua)編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)。④便于跟CAD/CAM體(ti)系聯合，做到CAD/CAM/ROBOTICS一體(ti)化(hua)。⑤可利用高等計算機(ji)編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)語言對龐大使(shi)(shi)命停(ting)(ting)止(zhi)編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)。⑥便于點竄機(ji)器(qi)人(ren)順序。

編程(cheng)關(guan)鍵步(bu)驟(zou)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)離(li)(li)線(xian)(xian)編程(cheng)是利(li)用計(ji)(ji)算機(ji)圖形學的(de)(de)(de)結果，經由過程(cheng)對(dui)事情單位停(ting)(ting)止(zhi)(zhi)三維建模，正在(zai)仿真(zhen)情況(kuang)中(zhong)樹(shu)立(li)與理想(xiang)事情情況(kuang)對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)場景，采取計(ji)(ji)劃(hua)算法對(dui)圖形停(ting)(ting)止(zhi)(zhi)節制跟(gen)操縱，正在(zai)沒有利(li)用實際(ji)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)的(de)(de)(de)環境下停(ting)(ting)止(zhi)(zhi)軌跡計(ji)(ji)劃(hua)，進而發生機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)順序。此中(zhong)關(guan)鍵步(bu)驟(zou)如圖4所示。圖5為采取FANUC公司(si)的(de)(de)(de)Roboguide軟件停(ting)(ting)止(zhi)(zhi)離(li)(li)線(xian)(xian)編程(cheng)的(de)(de)(de)一個實例。產(chan)物為群眾汽車模具的(de)(de)(de)一部分，須要對(dui)其(qi)概(gai)況(kuang)停(ting)(ting)止(zhi)(zhi)激光熔覆，因為概(gai)況(kuang)較(jiao)為龐(pang)大，采取人(ren)(ren)工示教方法肯定(ding)門路幾無能夠，故采取離(li)(li)線(xian)(xian)編程(cheng)軟件停(ting)(ting)止(zhi)(zhi)辦(ban)理。起首(shou)樹(shu)立(li)模具的(de)(de)(de)CAD模子，和機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)跟(gen)模具之間的(de)(de)(de)多少地(di)位關(guan)聯(lian)，然后(hou)依據特定(ding)的(de)(de)(de)工藝停(ting)(ting)止(zhi)(zhi)軌跡計(ji)(ji)劃(hua)跟(gen)離(li)(li)線(xian)(xian)編程(cheng)仿真(zhen)，確認無誤后(hou)下載到(dao)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)節制中(zhong)履行(xing)，實踐證明取得(de)了(le)較(jiao)好的(de)(de)(de)后(hou)果。

線編程中的關鍵步驟

圖5基于(yu)Roboguide的離線(xian)編程跟仿真

貿易離(li)(li)線(xian)(xian)編(bian)程(cheng)軟件(jian)(jian)(jian)普(pu)通(tong)包羅:多(duo)少(shao)建(jian)模功(gong)(gong)用(yong)(yong)、根(gen)本(ben)模型庫、運(yun)動(dong)學(xue)建(jian)模功(gong)(gong)用(yong)(yong)、事情(qing)單位結構功(gong)(gong)用(yong)(yong)、門(men)路計劃功(gong)(gong)用(yong)(yong)、自(zi)動(dong)編(bian)程(cheng)功(gong)(gong)用(yong)(yong)、多(duo)機調和(he)編(bian)程(cheng)與(yu)仿真功(gong)(gong)用(yong)(yong)。現階段市場上(shang)常用(yong)(yong)的離(li)(li)線(xian)(xian)編(bian)程(cheng)軟件(jian)(jian)(jian)有：加拿(na)大RobotSimualTIon公司(si)所(suo)開(kai)辟(pi)的Workspace離(li)(li)線(xian)(xian)編(bian)程(cheng)軟件(jian)(jian)(jian)；以色列TecnomaTIx公司(si)所(suo)開(kai)辟(pi)開(kai)的ROBCAD離(li)(li)線(xian)(xian)編(bian)程(cheng)軟件(jian)(jian)(jian)；美(mei)國DenebRoboTIcs公司(si)所(suo)開(kai)辟(pi)的IGRIP離(li)(li)線(xian)(xian)編(bian)程(cheng)軟件(jian)(jian)(jian)；ABB機器人公司(si)開(kai)辟(pi)基(ji)于Windows操作系(xi)統的RobotStudio離(li)(li)線(xian)(xian)編(bian)程(cheng)軟件(jian)(jian)(jian)。

另外日本安(an)川公司開辟了(le)MotoSim離(li)線(xian)編程軟(ruan)件(jian)，FANUC公司開辟了(le)Roboguide離(li)線(xian)編程軟(ruan)件(jian)，可(ke)對系統結構停(ting)止模擬，確認(ren)TCP的可(ke)達性，是不是過問，也可(ke)停(ting)止離(li)線(xian)編程仿真(zhen)，然后(hou)(hou)將離(li)線(xian)編程的順序仿真(zhen)確認(ren)后(hou)(hou)下載到機器人(ren)中履(lv)行。

現有(you)離線編(bian)(bian)(bian)程(cheng)(cheng)軟件與以(yi)后需要的差異因為離線編(bian)(bian)(bian)程(cheng)(cheng)沒有(you)占用(yong)機器人在線工(gong)夫，進步了設備(bei)利用(yong)率，同時離線編(bian)(bian)(bian)程(cheng)(cheng)技術本身是(shi)CAD/CAM一體化的組(zu)成(cheng)部分(fen)，可(ke)以(yi)間接應用(yong)CAD數據庫(ku)的信息，大(da)大(da)減少了編(bian)(bian)(bian)程(cheng)(cheng)工(gong)夫，那關于(yu)龐大(da)使命是(shi)十分(fen)有(you)用(yong)的。

但(dan)因為現階段商(shang)業(ye)化的(de)離線編(bian)程(cheng)軟件本錢較(jiao)下，利(li)用龐大，以是(shi)關于中小型機器(qi)人(ren)企業(ye)用戶而(er)言(yan)，軟件的(de)性價比不高。

此外，現階(jie)段市場上的(de)(de)(de)離(li)線編(bian)(bian)(bian)程(cheng)軟(ruan)(ruan)件借不(bu)一款可能(neng)完整籠罩離(li)線編(bian)(bian)(bian)程(cheng)的(de)(de)(de)一切流程(cheng)，而是幾個環(huan)節(jie)自(zi)力存在。關于(yu)龐大布局的(de)(de)(de)弧焊，離(li)線編(bian)(bian)(bian)程(cheng)環(huan)節(jie)中的(de)(de)(de)門路標簽(qian)樹立、軌跡計(ji)劃、工藝計(ji)劃是十分冗雜耗(hao)時(shi)的(de)(de)(de)。擁(yong)有(you)數百條(tiao)焊縫(feng)的(de)(de)(de)車身要創(chuang)立門路標簽(qian)，為了保障地位(wei)精度跟適(shi)合的(de)(de)(de)姿(zi)態，操縱(zong)職員能(neng)夠要花費數周的(de)(de)(de)工夫(fu)。只管像碰撞(zhuang)檢測、結構計(ji)劃跟耗(hao)時(shi)統計(ji)等功用已(yi)包括(kuo)正在門路計(ji)劃跟工藝計(ji)劃中，但到目前為止，借不(bu)離(li)線編(bian)(bian)(bian)程(cheng)軟(ruan)(ruan)件可能(neng)供給(gei)真正意思上的(de)(de)(de)軌跡計(ji)劃，而工藝計(ji)劃則依賴于(yu)編(bian)(bian)(bian)程(cheng)人員的(de)(de)(de)工藝常(chang)識跟履歷。

跟(gen)著技(ji)巧(qiao)(qiao)的開展，各類跟(gen)蹤丈量傳感技(ji)巧(qiao)(qiao)日(ri)趨(qu)成熟，人們起頭研討以焊(han)縫的丈量信息(xi)為反(fan)應，由計算(suan)機(ji)控制焊(han)接機(ji)器(qi)人停止(zhi)焊(han)接門(men)路的自(zi)立示(shi)教技(ji)巧(qiao)(qiao)。

基(ji)于激光(guang)布局光(guang)的(de)(de)自立編程基(ji)于布局光(guang)的(de)(de)門路自立計劃其原理是將布局光(guang)傳感器裝(zhuang)置正在機器人的(de)(de)末尾，造成“眼在手(shou)上”的(de)(de)事情方法，如(ru)圖(tu)6所(suo)示，應用焊(han)縫(feng)(feng)跟蹤技巧逐點丈量焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)中間坐標，樹立起焊(han)縫(feng)(feng)軌跡(ji)數據庫(ku)，正在焊(han)接時作為焊(han)槍的(de)(de)門路。

韓國(guo)PyunghyunKim將線布局光視覺傳感器(qi)裝置正在6自(zi)由度焊(han)接(jie)機(ji)器(qi)人(ren)末尾，對(dui)結構化情(qing)況(kuang)下的(de)(de)(de)自(zi)由概況(kuang)焊(han)縫停止(zhi)了自(zi)立示教。正在焊(han)縫上樹立了一個(ge)隨焊(han)縫軌跡(ji)挪(nuo)動的(de)(de)(de)坐標(biao)(biao)去(qu)抒發(fa)焊(han)縫的(de)(de)(de)地位跟標(biao)(biao)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)，并與毗(pi)鄰(lin)類型聯合(he)造成機(ji)器(qi)人(ren)焊(han)接(jie)門(men)路，此中借采取了3次樣條函數對(dui)空間焊(han)縫軌跡(ji)停止(zhi)擬(ni)合(he)，制止(zhi)了通(tong)例的(de)(de)(de)直線毗(pi)鄰(lin)形成的(de)(de)(de)偏差，如圖7所示。

圖7傳感(gan)器掃描焊(han)縫為獲(huo)得焊(han)接門路(lu)

基(ji)于雙目視(shi)覺的自(zi)立編程(cheng)基(ji)于視(shi)覺反(fan)應的自(zi)立示(shi)教是實現機(ji)器(qi)人門路(lu)自(zi)立計劃的關鍵技術，其次(ci)要原理是：正在必然前提下，由主控計算機(ji)經由過程(cheng)視(shi)覺傳感器(qi)沿焊(han)縫(feng)(feng)自(zi)動跟蹤、收(shou)羅(luo)并(bing)辨(bian)認焊(han)縫(feng)(feng)圖象，計較出(chu)焊(han)縫(feng)(feng)的空(kong)間軌跡(ji)跟方位，并(bing)按優化焊(han)接要求(qiu)自(zi)動天(tian)生機(ji)器(qi)人焊(han)槍(Torch)的位姿參數。

多(duo)傳(chuan)感器(qi)(qi)信息融會自(zi)(zi)立(li)編(bian)程有研討職員(yuan)采取(qu)力(li)控制(zhi)器(qi)(qi)，視覺(jue)傳(chuan)感器(qi)(qi)和位(wei)移(yi)傳(chuan)感器(qi)(qi)組(zu)成(cheng)一個高精度自(zi)(zi)動門路天(tian)生(sheng)體(ti)系。系統配(pei)置如圖8所示(shi)，該(gai)系統集成(cheng)了(le)位(wei)移(yi)、力(li)、視覺(jue)節制(zhi)，引入(ru)視覺(jue)伺服，可以依據傳(chuan)感器(qi)(qi)反應信息去履行舉措。該(gai)體(ti)系中(zhong)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人可能依據記(ji)號筆所繪制(zhi)的線自(zi)(zi)動天(tian)生(sheng)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人門路，位(wei)移(yi)控制(zhi)器(qi)(qi)用來連結機(ji)(ji)器(qi)(qi)人TCP面(mian)的位(wei)姿，視覺(jue)傳(chuan)感器(qi)(qi)用來使(shi)得機(ji)(ji)器(qi)(qi)人自(zi)(zi)動追隨曲(qu)線，力(li)傳(chuan)感器(qi)(qi)用來連結TCP面(mian)與工(gong)件概況(kuang)距離(li)恒定。

圖8基于視(shi)覺、力跟地位傳感(gan)器(qi)的門路(lu)自動天(tian)生體系

4.基(ji)于加強(qiang)理想的編程技(ji)術

加(jia)(jia)強理(li)想技(ji)巧(qiao)(qiao)(qiao)源于(yu)虛擬現實技(ji)巧(qiao)(qiao)(qiao)，是一種及(ji)時天(tian)計較攝像機影像的(de)(de)(de)地位及(ji)角度并(bing)加(jia)(jia)上響應圖象的(de)(de)(de)技(ji)巧(qiao)(qiao)(qiao)，這類(lei)技(ji)巧(qiao)(qiao)(qiao)的(de)(de)(de)方(fang)針是正在(zai)屏幕上把虛擬世(shi)界套(tao)正在(zai)理(li)想世(shi)界并(bing)互動，加(jia)(jia)強理(li)想技(ji)巧(qiao)(qiao)(qiao)使得計算機發生(sheng)的(de)(de)(de)三維物體融(rong)會到理(li)想場景中(zhong)，增(zeng)強了用戶同理(li)想世(shi)界的(de)(de)(de)交互。將加(jia)(jia)強理(li)想技(ji)巧(qiao)(qiao)(qiao)用于(yu)機器人編程存在(zai)革命性意(yi)思。

加(jia)強理想(xiang)(xiang)技巧(qiao)融(rong)會了(le)真實的(de)(de)理想(xiang)(xiang)情(qing)況(kuang)跟虛構的(de)(de)空(kong)間(jian)信息(xi)，它正在理想(xiang)(xiang)情(qing)況(kuang)中(zhong)施展了(le)動(dong)畫(hua)仿真的(de)(de)劣勢并(bing)供給(gei)了(le)理想(xiang)(xiang)情(qing)況(kuang)與虛擬空(kong)間(jian)信息(xi)的(de)(de)交互通(tong)道。例如(ru)一(yi)臺(tai)虛構的(de)(de)飛(fei)機(ji)(ji)(ji)蕩(dang)滌機(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)模子(zi)(zi)被使用于(yu)按(an)比例縮小的(de)(de)飛(fei)機(ji)(ji)(ji)模子(zi)(zi)。節制(zhi)虛構的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)針對飛(fei)機(ji)(ji)(ji)模子(zi)(zi)沿著必然的(de)(de)軌跡運(yun)動(dong)，進而天生機(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)順序，之后對理想(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)停止標定跟編程。

基于(yu)加(jia)強理(li)想(xiang)(xiang)(xiang)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)編(bian)(bian)程(cheng)技術(shu)可(ke)能正在虛(xu)擬(ni)(ni)環境(jing)中不(bu)真實工件模子的(de)環境(jing)下停(ting)止機(ji)器(qi)人(ren)離線編(bian)(bian)程(cheng)。因為可(ke)能將虛(xu)構機(ji)器(qi)人(ren)增添到(dao)理(li)想(xiang)(xiang)(xiang)情(qing)況中，以是當須要原位瀕臨(lin)的(de)時間該技巧是一種十分無效的(de)手腕，如許可(ke)能制止正在標定理(li)想(xiang)(xiang)(xiang)情(qing)況跟虛(xu)擬(ni)(ni)環境(jing)中能夠碰著的(de)技術(shu)難題。加(jia)強理(li)想(xiang)(xiang)(xiang)編(bian)(bian)程(cheng)的(de)架構如圖9所(suo)示，由虛(xu)擬(ni)(ni)環境(jing)、操縱空間、使(shi)命計(ji)劃和門路計(ji)劃的(de)虛(xu)構機(ji)器(qi)人(ren)仿(fang)真跟理(li)想(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)器(qi)人(ren)驗證等環節構成。

圖9基于加強理(li)想的機(ji)器人編程架構

基(ji)于(yu)加(jia)強理(li)想的(de)(de)機器(qi)(qi)人(ren)編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)技(ji)(ji)術(shu)(shu)可(ke)能(neng)施展離線編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)內涵劣勢，好(hao)比削(xue)減機器(qi)(qi)人(ren)的(de)(de)停機工夫，安(an)全性性好(hao)，操(cao)縱便當等。因為基(ji)于(yu)加(jia)強理(li)想的(de)(de)機器(qi)(qi)人(ren)編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)技(ji)(ji)術(shu)(shu)采取的(de)(de)戰略(lve)是(shi)門路免碰撞(zhuang)、瀕(bin)臨(lin)水平可(ke)縮放(fang)，以是(shi)該技(ji)(ji)巧可(ke)以用于(yu)大型機器(qi)(qi)人(ren)的(de)(de)編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)，而在線編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)技(ji)(ji)術(shu)(shu)則難以做到。

三、編程技術的(de)發(fa)展趨(qu)勢(shi)

跟(gen)(gen)著視(shi)覺(jue)技(ji)(ji)(ji)巧(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)、傳感技(ji)(ji)(ji)巧(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)，智能節制(zhi)，收(shou)集跟(gen)(gen)信(xin)(xin)息(xi)技(ji)(ji)(ji)術(shu)和(he)年夜(ye)數(shu)據等(deng)技(ji)(ji)(ji)巧(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)的(de)開(kai)展(zhan)，將(jiang)(jiang)來的(de)機器人編(bian)(bian)程技(ji)(ji)(ji)術(shu)將(jiang)(jiang)會(hui)產生基(ji)礎的(de)厘革，次要顯示正在以下幾個方面：①編(bian)(bian)程將(jiang)(jiang)會(hui)變得簡略、快捷(jie)、可(ke)視(shi)、模(mo)擬跟(gen)(gen)仿(fang)真(zhen)破等(deng)可(ke)見(jian)。②基(ji)于視(shi)覺(jue)、傳感，信(xin)(xin)息(xi)跟(gen)(gen)年夜(ye)數(shu)據技(ji)(ji)(ji)巧(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)，感知、辨識、重構情況跟(gen)(gen)工件(jian)等(deng)的(de)CAD模(mo)子，自(zi)動獲(huo)得加(jia)(jia)工門(men)路的(de)多少信(xin)(xin)息(xi)。③基(ji)于互聯網(wang)技(ji)(ji)(ji)巧(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)實現(xian)編(bian)(bian)程的(de)網(wang)絡化、近程化、可(ke)視(shi)化。④基(ji)于加(jia)(jia)強理想技(ji)(ji)(ji)巧(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)實現(xian)離線(xian)編(bian)(bian)程跟(gen)(gen)真(zhen)實場景的(de)互動。⑤依據離線(xian)編(bian)(bian)程技(ji)(ji)(ji)術(shu)跟(gen)(gen)現(xian)場獲(huo)得的(de)多少信(xin)(xin)息(xi)自(zi)立計劃加(jia)(jia)工門(men)路、焊(han)接參數(shu)并停止仿(fang)真(zhen)確認。

總(zong)之，正(zheng)(zheng)在不遠的(de)未來，傳統的(de)在線(xian)示教編程將只(zhi)正(zheng)(zheng)在很少的(de)場所失掉使用，好比空間摸索、水下(xia)、核電(dian)等，而離線(xian)編程技術將會失掉進(jin)一步開(kai)展，并與(yu)CAD/CAM、視覺技巧、傳感技巧，互聯網、年夜數據、加強(qiang)理想等技巧深(shen)度融會，自(zi)(zi)動(dong)感知、辨識跟(gen)重構工件跟(gen)加工門路等，實現(xian)門路的(de)自(zi)(zi)立計劃，自(zi)(zi)動(dong)糾偏跟(gen)自(zi)(zi)適應環境。

四、結語

在線(xian)(xian)編(bian)程(cheng)(cheng)方法(fa)簡略易學(xue)，得當使(shi)用于(yu)復雜度(du)低(di)、工(gong)件多少外形(xing)簡略的(de)場(chang)所；離線(xian)(xian)編(bian)程(cheng)(cheng)方法(fa)得當加工(gong)使(shi)命(ming)龐大(da)的(de)場(chang)所，好比(bi)龐大(da)的(de)空(kong)間曲線(xian)(xian)、曲面等(deng)；而自立編(bian)程(cheng)(cheng)或幫助示(shi)教則(ze)大(da)大(da)提(ti)高了機器(qi)人的(de)適應(ying)性，代(dai)表了編(bian)程(cheng)(cheng)技(ji)術的(de)發展趨勢。

正在將來，離線編程(cheng)技術將會失掉進一步(bu)開展，并(bing)與CAD/CAM、視覺技巧、傳感(gan)技巧，互聯網、年夜數(shu)據、加強理(li)想等技巧深度融會，自(zi)動(dong)(dong)感(gan)知、辨識(shi)跟重構工(gong)件跟加工(gong)門路(lu)等，實(shi)現門路(lu)的自(zi)立(li)計劃，自(zi)動(dong)(dong)糾偏跟自(zi)適應環境。