基于OpenGL的工业机器人本体设计方案生成软件开发

摘要

根据文献[6]提出的理论和算法，开发一种用于工业机器人本体设计方案生成的软件Robot-Manipulator。软件的主要功能之一是依据设计者选定的关节类型以及手臂数目自动设计出所有可能的机器人方案，用户亦可添加约束进行方案的搜索。软件的另一个主要功能是设计方案运动状态的三维动画演示，用于更好地观察模型。Robot-Manipulator为工业机器人的原始创新设计提供了一种快捷的工具。Robot-Manipulator软件以VC++6.0作为开发平台，以OpenGL为图形内核。
　　 论文首先对软件开发的理论基础进行了叙述，包括工业机器人的定义、组成和机械体结构，工业机器人方案生成软件开发的数学基础及其符号表示系统和一般设计算法，并用设计公式定性的表示出来，为后续的建立模型和程序设计奠定了理论基础。
　　 接下来对机器人本体概念设计建模和运动的程序设计进行了叙述。建模部分包括建模思想、四种基本关节的三维模型建立、机器人设计方案列表和模型相对应的程序设计；运动部分包括实现每个关节的基本运动动画、1-6个手臂机器人的运动的程序设计、机器人结构及运动参数改变的程序设计。对程序实现的部分代码做了详解。完成了软件开发的前期的基础部分。
　　 最后通过图示步骤演示，让用户熟悉软件系统的界面及主要功能模块，并能在较短的时间内学会使用软件，通过机器人的手臂数及方案的选择，自动实现对应的机器人模型的建立，同时通过动画的形式观察机器人各手臂的运动状态。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

1.1工业机器人在先进制造技术中的地位

1.2现代工业机器人设计概况

1.3软件图形内核OpenGL的简介

1.4软件开发工具Visual C++简介

1.5论文的研究重点及主要工作

第二章 软件开发的理论基础

2.1工业机器人的定义与组成

2.2工业机器人的结构

2.3工业机器人方案生成软件开发的数学基础及一般设计算法

2.4本章小结

第三章 机器人本体概念设计方案生成软件的开发

3.1机器人本体概念设计的建模

3.2机器人本体设计方案的程序设计

3.3机器人本体运动的基本动画的实现

3.4本章小结

第四章 机器人设计软件图形用户界面的开发

4.1三维图形软件基本框架的建立

4.2实现基本的人机交互功能

4.3所有设计方案显示的对话框

4.4控制各关节结构和运动的对话框

4.5软件的使用说明

4.6本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

致 谢

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