Page 230 - 机械设计制造与自动化技术研究
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Research on Mechanical Design, Manufacturing and Automation Technology
机械设计制造与自动化技术研究
器人尺寸进行 1 ∶ 1 建模，并利用软件中的参数化建模功能，进行一系列 ABB
机器人的模型建立。按照相同的手段，进行机器人辅助设备、工厂、其他设施的
建模。
2. 场景渲染
为提高系统的真实度，增加沉浸感，对机器人及其他模型进行渲染。Unity
提供了强大的 Shader 系统及材质功能，将 Solid Works 中建立的模型导出，导入
到 Unity 中，按照真实的机器人与场景原型，进行贴图和材质设置。
3. 这部分建立的仿真环境
这部分开发的仿真系统集成了工业机器人仿真、示教等功能，将多个场景集
中到一个大型的综合场景，通过摄像机的切换，可以实现不同分场景的变换。按
照真实的工厂布局，在集合所需功能的基础上，对工厂的环境进行相应的优化，
最终包含了机器人弧焊车间、机器人磨抛车间、机器人示教场景、机器人码垛车
间、机器人点焊车间等数个机器人场景，可以进行相应功能的仿真与实例展示。
（三）碰撞检测及加工效果实现
1. 碰抓检测功能
机器人在进行仿真或者示教时，若参数设置不当或者操作失误，会与场景中
的其他物体发生碰撞，甚至发生穿透现象。为了防止上述现象的发生，需进行碰
撞检测（Collision Detection）。
Unity3d 使用层次包围算法，并提供了两种进行碰撞检测的方法：碰撞器
（Collider）与触发器（Trigger）。碰撞器主要用于不可穿透物体的碰撞检测，
触发器则用于可穿透物体间的碰撞检测。这部分使用碰撞器进行碰撞检测。当机
器人仿真过程中与周边设施发生碰撞时，机器人立即停止仿真，并整个场景变为
红色，警告用户发生碰撞。
2. 加工效果的实现
为了真实体现机器人加工过程中的效果，使得用户体验更有沉浸感，系统需
模拟出加工过程中的火花、声音等效果。Unity3d 提供 Shuriken 粒子系统，可以
轻松制作出各种光效。以焊接为例，模拟其加工时的弧焊效果。
（四）平台发布
作为平台支持性最高的游戏引擎，Unity 能将制作的游戏或者仿真程序发布
到几乎市面上所有的平台上。这部分需要的是将系统发布成 Web 形式，将模型、
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