基于QT的工业机器人人机交互系统的设计

本文针对工业机器人的人机交互需求,设计了一种基于QT开发框架和Modbus通信协议的人机交互系统。基于Modbus TCP/IP通信技术,设计了示教器、3D仿真监控终端和运动控制器之间的数据通讯协议;在嵌入式操作系统下,使用C++语言开发示教器上位机交互程序,主要包含数据通信、示教点管理、程序编辑、机器人语言解释器等模块;在Windows系统下,通过SolidWorks建立工业机器人3D模型,利用计算机标准图形接口OpenGL开发3D仿真监控程序。最后,结合基于PLCopen规范开发的运动控制器实现了对汇博ER50-C10工业机器人本体的示教、3D在线仿真和实时监控,验证了所设计人机交互系统的实用性。

弧焊机器人示教编程器的设计

提出了一种基于嵌入式CPU模块的弧焊机器人示教编程器的设计方案。基于该方案开发设计的示教编程器不仅能够实现机器人常用的示教操作,还提供了非常强大的程序编辑能力;克服了传统示教编程器程序编辑功能差、操作灵活性差的缺点。实际应用表明,该示教编程器能高效灵活简单地完成复杂焊接任务的示教与程序编辑,并且具有很强的抗电弧干扰能力、友好的人机界面和完备的功能。

基于ARM9和CAN总线的TIG焊机器人示教盒设计

在焊接自动化水平发展越来越快的今天,传统的焊接模式已经不能满足人们的需求,焊接机器人的应用正在改变传统的焊接方式。在焊接机器人应用系统中,示教盒是不可缺少的一部分。因其性能的好坏将直接关系到焊接机器人的使用效果,关系到最终焊接成果的质量。基于以上原因,本设计着重于解决在示教盒设计中,系统的抗干扰性、多节点控制的高效性和人机界面的友好性等问题。并详细介绍了一种基于ARM9和嵌入式Linux的用CAN总线进行通讯的示教盒系统。

码垛机器人示教器的设计与实现

为了克服传统码垛机器人示教器结构封闭、操作灵活性差、扩展性差等缺点,设计了一种基于键盘和视频信号远程传输的通用码垛机器人示教器。该示教器不仅能够实现码垛机器人常用的示教操作,而且具有通讯距离远、不依赖控制器的操作系统等优点。实际测试和应用表明,该示教器能高效灵活地完成复杂码垛任务的示教,控制反应迅速、操控效果良好,并且具有很强的抗干扰能力,能够满足工业现场码垛机器人对示教器功能的要求。

工业机器人嵌入式示教盒设计

设计了一种便携式工业机器人示教盒。在分析示教盒的便携性要求和人机界面影响因素的基础上,提出采用ARM7TDMI内核和嵌入式实时操作系统的设计方案;充分利用PS/2键盘的特点实现便捷的程序输入和机器人控制;搭载μC/GUI和LWIP模块实现图形用户界面和网络通信;通过分析编程语言语法结构并结合Nand-Flash的读写特点实现示教文件的本地存储和传输;并根据语法、词法结构设计PC端程序解释器,完成编程语言向执行代码的转换。实践应用表明,该示教盒人机界面友好、运行稳定,具有较强的实用性和一定的扩充能力,能够显著提高在线示教的作业效率。

铝锭堆垛机械手示教盒的设计

结合铝锭的堆垛作业,介绍一种全自动化堆垛机械手示教盒系统的设计与实现。这种技术同样适用于其它物品的搬运堆垛作业。

基于多姿态传感器数据融合的机器人交互示教器研究

随着工业机器人技术的飞速发展,示教器作为机器人运动控制的核心组成部分,已经演变成为结合手持操控、示教编辑和参数设置等多种功能为一体的复杂系统。传统的示教器示教过程操作复杂,对操作者要求高且人机交互不自然。为提高工作效率,本文设计了一种基于多姿态传感器数据融合的机器人交互示教器,交互示教器采集示教操作者的控制信息,控制信息经远端上位机处理完成机器人的控制。借助多姿态传感器,交互示教器可以实时控制机器人的姿态,操控更加简便。

一种嵌入式微型可配置GUI的设计及实现

针对当前嵌入式GUI系统结构复杂、配置灵活性差、使用价格昂贵等缺点,提出了一种嵌入式微型可配置GUI的设计方案.该系统采用了基于多线程的消息队列机制,实时性较好,可以根据用户实际需求配置其大小,对用户完全开放底层图形库,实现了微型可配置的总体思想,并且系统结构清晰,便于扩展和功能修改.该设计方案通过在机器人示教编程器图形界面设计中的成功应用,体现了其配置灵活和实时性好等特点.

基于WinCE的搬运机器人示教软件设计

设计了一种基于Win CE操作系统的机器人示教软件,阐述了示教软件的功能模块,特别是串行通信模块中RS485总线通信关键技术。通过串行通信实现机器人语言的解释,开发了功能完善、友好、灵活的人机交互界面。实验表明,示教软件性能稳定、实时性好、可操作性强,为搬运机器人示教系统提供了一种有效的解决方案。

直角坐标机器人控制系统的研制

分析直角坐标机器人控制系统的主要组合方式,以专用控制器与示教器的组合方式作为研发方向。采用PAC自动化技术,研制出基于嵌入式操作系统加运动轴卡的控制器和触摸操作的示教器。使用eVC编程软件开发出1套通过拖拉命令图标的方式进行编程的示教软件,该软件可以编写任意命令个数和任意顺序的程序。并最终研制出1套具有自主知识产权的控制系统。

基于WinCE机器人示教器用户界面设计

应对当前机器人技术的发展的空缺,特别是对示教器这一核心零部件的需求,通过对国内外当前示教器的了解,规划出当前示教器的主要功能,设计出对应的机器人示教器用户界面,搭建整体的用户界面框架,设计并实现示教器的主要功能,使得界面友好、操作简单、可靠性好且易于扩展,满足对机器人示教的需求。最后,在实验室现有的六轴机器人PA10上进行物理验证。

人机会话方式的机器人示教盒的设计

在工业机器人的应用过程中,示教盒已成为对机器人来说不可缺少的一部分,其性能的好坏直接关系到工业机器人使用效果。该设计利用实时嵌入式RT-Linux系统,Qt/Embedded为图形界面开发工具,采用RCS库实现示教盒与主控制器之间通讯,研发了一种基于会话方式的机器人示教盒,通过输入作业及相关参数信息,根据配置文件,可自动转换成机器人可识别的指令,从而实现人机交互的功能,使机器人示教过程更加简单直观。

基于QNX的工业机器人嵌入式示教盒的设计与开发

设计的机器人示教盒是人操控机器人的终端界面。工作人员利用示教盒可以控制各个关节运动。实现了基于QNX的新型工业机器人示教盒。在ARM11平台上设计了示教盒硬件,实现了数据实时显示、串口传输、键盘扫描、快速安装系统的功能。分析了操作系统的内核裁剪并提出了驱动和应用程序的设计方法。实验结果表明,实时性高,稳定性和可靠性高,完全满足工业要求。

一种工业机器人示教器图像传输方法

为了实现工业机器人控制器与示教器之间图像传输,提出一种基于Protocol Buffers的视觉图像传输方法。从节省图像传输时间角度出发,根据Open CV Ipl Image图像格式,先将图像的显示信息与处理信息分离,再将图像显示信息进行压缩,压缩后数据中Byte型数据直接通过Socket传输,非Byte型数据则自定义Protocol Buffers图像格式进行传输。示教器在接收到两部分数据后将其组合解压缩后转化成Emgu CV图像格式传送到界面上显示。在图像传输实验中,30万像素图像平均传输时间不到35 ms,无图像数据漏传、出错情况,证明该图像传输方法传输时间短并有较高的稳定性。

码垛机器人示教盒系统的设计

针对码垛机器人示教盒的设计目标,提出了基于Windows操作系统的示教盒系统的硬件解决方案,并介绍了示教盒的软件结构。其中,示教盒硬件采用触摸屏和订制的薄膜键盘来响应用户的输入,并及时地显示机器人本体的相关信息;软件结构采用了多线程技术,使得示教盒能够较好地处理消息。实验证明,该示教盒能够使用户很方便地完成机器人作业的示教和再现。

基于FreeRTOS和emWin图形库的工业机械臂示教器软件设计

为了解决工业机械臂示教器软件设计成本高、界面不友好等问题,采用基于ARM Cortex-M7内核的STM32H743为主控芯片,并运用实时操作系统FreeRTOS和emWin图形库设计了一种液晶显示的工业机械臂示教器软件。该示教器软件使用emWin图形库进行软件界面的设计与搭建,采用FreeRTOS操作系统来满足软件多任务的运行,并且能够实现多任务之间的通信与同步,再通过LwIP中UDP协议实现示教器与运动控制卡之间的通信,从而实现示教功能。实验结果表明,该示教器软件显示稳定,性能可靠,界面人机交互功能友好,具有实用价值。

基于9D IMU的工业机器人体感示教器研究

为适应机器人灵活多变的任务需求,提出了一种基于STM32和9轴惯性传感器(9D Inertial Measurement Units)LSM9DS1的机器人体感示教方案,阐述了体感示教器的硬件结构、软件结构及LSM9DS1的数据融合算法。结果表明,该示教器通过体感与按键结合的方案,简化了示教操作,能够稳定快速地完成机器人示教任务,降低了对操作者的技术要求,有效提升了操作者的示教效率。

基于共享库的通用工业机器人示教器软件设计

针对市场对工业机器人需求多样化的趋势,设计一款应用于嵌入式Linux操作系统的通用示教器软件。基于QT开发框架进行人机交互界面设计,依据需求分析和示教器的工作原理设计了运动控制模块、机器人语言的代码编辑模块、基于机器人语言代码示教复现模块以及通信与数据采集模块等内容。为了让示教器软件具有通用性,在软件架构中引入了Linux操作系统共享库技术,将与机器人算法相关的代码按照通用的接口集成到可替换的共享函数库之中。最后结合摆臂焊接机器人和SCARA机器人机械本体搭建了工业机器人控制系统并且分别进行操作测试,结果表明设计的示教器软件人机界面友好,功能完善,并且可以应用于不同的工业机器人。