Page 216 - 机械设计制造与自动化技术研究

Research on Mechanical Design, Manufacturing and Automation Technology
机械设计制造与自动化技术研究

文采用虚拟示教的形式，即“虚拟示教器 + 虚拟机器人”，脱离了场地的约束，
能有效地在任何地点进行机器人的示教。
该模块的具体设计如下：

一是无线控制面板：当前的实体示教器一般都配套相应的控制器，体积庞大，
为了改善这种地域受限的状况，采用移动端的平板电脑进行控制，并通过无线网
络与机器人仿真场景进行连接；二是良好的示教器界面及完善的示教功能：参考
成熟的 ABB Flex Pendant 示教器，进行示教器界面及功能的设计；三是完善的机

器人语言解释器：示教器的核心是进行机器人语言的解析，本书针对 ABB 机器
人所使用的 RAPID 语言进行解析，设计其语言解释器；四是虚拟机器人场景：
采用虚拟的机器人能有效避免实体机器人占据空间大、难以大范围搬运等问题，
同时高渲染度的机器人场景可以最大程度地还原真实的机器人场景。

3. 机器人仿真模块
机器人仿真模块是系统的核心，重点在于机器人焊接、磨抛、切削的加工过
程仿真。
本模块的具体设计如下：

一是三角网格模型特征提取算法研究：该算法是机器人焊接仿真的核心，旨
在突破 Unity 中网格模型无法获取特征信息的限制，通过该算法提取输入模型的
特征，用户再进行鼠标交互点击提取需要的模型边界指定焊接轨迹，用于机器人
的焊接仿真；二是三角网格模型布尔减运算算法研究：该算法是机器人抛磨、切

削仿真的主要支撑算法，在仿真过程中，刀具与工件发生干涉，该算法可用于模
拟仿真过程中的材料去除，动态展现加工过程中的工件外观变化；三是真实的仿
真场景及加工效果：按照真实工厂进行的场景与渲染，得到真实度高的机器人仿
真场景：模拟真实的加工效果，如火花、声音等。

三、系统整体框架

通过对这部分系统功能模块的需求分析和设计，结合具体的系统需要，采用
B/S 架构（Browser/Server，浏览器 / 服务器模式）进行系统的结构设计，将网页

浏览器作为客户端主要应用软件，而核心实现部分则部署到服务器上。这部分的
系统主要分为两个层次，服务器层和客户层。有别于传统的 B/S 模式，这部分的
系统将服务端部署到云服务器上，利用云服务器强大的运算能力与资源整合能力，

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