基于六軸工業(yè)機(jī)器人的矢量圖形及字符繪制的應(yīng)用研究.pdf

1、近年來(lái)，工業(yè)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)的發(fā)展愈來(lái)愈熱，在國(guó)家“十二五”規(guī)劃下，國(guó)內(nèi)已有很多公司投入到機(jī)器人的研發(fā)生產(chǎn)中。但是與國(guó)外著名的機(jī)器人公司的技術(shù)相比，我國(guó)的機(jī)器人技術(shù)目前還存在著很大的差距。機(jī)器人繪圖寫(xiě)字技術(shù)涉及運(yùn)動(dòng)學(xué)、控制學(xué)、機(jī)器人圖形學(xué)和機(jī)械電子等學(xué)科，且在工業(yè)、醫(yī)療、軍事等行業(yè)有著很大的應(yīng)用價(jià)值。本論文結(jié)合某公司的工程項(xiàng)目，通過(guò)理論分析、軟件實(shí)現(xiàn)、仿真模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等科學(xué)的研究手段，對(duì)基于工業(yè)機(jī)器人的矢量圖形及字符繪制系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研

2、究。本文所做的工作如下:
　　(1)機(jī)器人系統(tǒng)模型的建立。文中首先建立了新松工業(yè)機(jī)器人6kg)的D-H模型，且在此基礎(chǔ)上詳細(xì)研究了機(jī)器人的正運(yùn)動(dòng)學(xué)求解模型、采用雅克比矩陣迭代法的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解模型的建立過(guò)程。另外，文中也研究了笛卡爾坐標(biāo)空間中的直線、圓弧、貝塞爾曲線的構(gòu)造算法以及采用四元數(shù)球面線性插值算法描述的空間姿態(tài)間的軌跡規(guī)劃。
　　(2)繪圖寫(xiě)字系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。機(jī)器人繪制矢量圖形及字符的系統(tǒng)分為繪制矢量圖形和矢量字符兩大模塊

3、。針對(duì)繪制矢量圖形的目標(biāo)，文中首先研究了矢量圖形統(tǒng)一的DXF文件結(jié)構(gòu)，并且在LabVIEW環(huán)境下設(shè)計(jì)了提取DXF文件中矢量圖形坐標(biāo)信息的接口程序。最后結(jié)合直線、圓弧等幾何圖形的數(shù)學(xué)插值規(guī)劃方法，在LabVEIW中編程實(shí)現(xiàn)了矢量圖形的繪制。
　　針對(duì)矢量字符的繪制目標(biāo)，文中首先詳細(xì)研究了TrueType矢量字庫(kù)的結(jié)構(gòu)，以及TrueType字庫(kù)中字符輪廓節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其次，根據(jù)矢量字符輪廓繪制的步驟，分別在Visual Studio

4、中通過(guò)MFC的編程方式和在LabVIEW環(huán)境下設(shè)計(jì)的程序繪制出了矢量字符的輪廓。最后結(jié)合機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用的工作情況，筆者在LabVEIW中編程還實(shí)現(xiàn)了添加矢量字符子輪廓間的過(guò)渡軌跡的功能。
　　(3)系統(tǒng)的集成與測(cè)試。文中圍繞新松工業(yè)機(jī)器人實(shí)體測(cè)試矢量圖形及字符的繪制展開(kāi)測(cè)試。首先在LabVIEW環(huán)境下編程集成了新松工業(yè)機(jī)器人對(duì)矢量圖形及字符繪制的仿真軟件;其次，對(duì)新松工業(yè)機(jī)器人的硬件系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的測(cè)試。之后，將仿真軟件中生成的