Page 52 - 工业机器人控制技术研究
P. 52
R 工业机器人控制技术研究
esearch on Control Technology of Industrial Robot
机时间，应用范围广，便于机器人程序的修改，编程的直观性，编程难度低。离
线编程也存在许多问题，离线编程各个环节还是孤立的，没用形成一体化编程，
编程环节分散，而且离线编程软件的使用成本较高，使用复杂，所以对于中小型
机器人企业用户而言，性价比不高，不能带来实际的经济效益。自主编程技术是
机器人应用外部传感器能够实现工作环境的全方位感知和工件的信息识别，将感
知的信息作为输入，通过智能算法进行自动编程的技术。自主编程按照应用传感
器的不同，可分为三种：基于激光的自主编程、基于视觉的自主编程、基于多传
感器的自主编程。
基于激光的自主编程是将结构光传感器安装在机器人的末端，形成手上有眼
的工作方式，通过结构光传感器进行周围环境的识别，实现进行路径的自动规划，
实现自主编程；基于视觉的自主编程是利用视觉反馈的来实现机器人路径自主规
划，主要原理是在一定条件下，由主控计算机通过视觉相机进行识别，通过优化
算法来求出空间轨迹、位置与姿态。实现工业机器人的编程工作；多传感器信息
融合自主编程是利用多种高精度传感器，如视觉传感器、位置传感器、力传感器
等构成一个高精度的运动规划系统。该系统集成了位移、力、视觉控制，引入视
觉伺服，可以根据传感器反馈信息来执行动作，实现自主实时编程。
自主编程技术是未来机器人编程发展的趋势，自主编程与离线编程和示教编
程相比，自动化、智能化程度更高，自适应能力更强，更适合现在的生产需要，
搭配先进智能算法，可以将自主编程的效率最大化。中国的机器人编程技术发展
主要还是以离线编程和自主编程为主，离线编程技术可以与 CAD/CAM 等技术
结合，实现可视化、虚拟化的编程，中国将三维设计软件 SolidWorks 和数字化
制造软件 DELMIA 作为机器人离线编程系统的二次开发平台，缩短了离线编程
时间，减少了工作量，为机器人编程工作提供了一种新的高效的方法，通过将激
光视觉与机器视觉等引入自主编程系统中，增加自主编程的适应性与可靠性，提
高了机器人编程效率，实现机器人编程的自动化与智能化。
国际上的机器人编程主要也是以离线编程与自主编程为主，将可视化工具包
（VTK）应用到工业机器人的离线编程中，可以显示机器人工作系统的三维模型，
实现编程可视化，降低了编程的难度。使用 Kinect 模块，可以实现通过手势与
语言命令实现离线编程的可能，为机器人编程开辟了新的方式，并将 3D 视觉系
统应用到工业机器人程序当中，通过 3D 视觉系统的镜面校正确定机器人的运动
44
