工业机器人示教器人机交互软件的设计与实现

admin · 发表于 2022-8-1 23:57:17

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本文以国家863重大专项课题“典型机器人模块化功能构件示范研究”为依托，对机器人示教器软硬件的模块化进行了分析和研究，主要开发了示教器的人机交互软件,在设计和实现过程中，采用了规范的软件工程思想加以实现，最终在工业机器人环境中集成测试并通过。全文的主要研究工作和成果如下：1) 对机器人模块化功能构建的思路进行了思索和研究，提出了机器人示教器软件开发的整体架构。把机器人示教器模块从软件角度划分为四个层次：硬件层、系统层、中间层和应用层，其中中间层又分为开发语言子层和功能模块子层。2) 本论文针对机器人的模块化可重组的思路，以示教器为例进行了探讨，从软硬件两个方面提出了解决方案。硬件方面，本课题采用了核心板与扩展板的思路；软件方面引入三个抽象类：人机交互输入类、人机交互输出类、数据通信类，具体的交互技术和通信技术的实现，均继承自以上三个大类。3) 在软件开发过程中引入了先进的软件工程思想，将软件开发过程分为需求分析、概要设计、详细设计、编码和测试五个阶段，在软件开发过程中使用基于模型驱动的软件设计方法，采用了局部迭代和整体迭代相结合的开发方法，不断的改进和扩充软件的功能。需求分析过程中，采用了UML工具；在详细设计过程中尝试采用MDA工具进行部分代码的自动转换工作。4) 设计和实现了工业机器人示教器的人机交互软件HMIPad。在HMIPad软件中实现了基于机器人示教编程、手控机器人和参数设置等功能。最后，以工业机器人为实际验证平台，在机器人的在线环境中进行示教器（人机交互软件HMIPad）的测试，验证了基于机器人模块化思想开发的功能构件的实用性。

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