一、计算机辅助编程系统(论文文献综述)
夏雨[1](2021)在《基于Scratch平台的PLC自动编程研究》文中认为20世纪70年代以来,工业控制领域内发展最为迅猛的莫过于取代了继电器控制的可编程逻辑控制器(PLC)。但是不同型号的PLC之间互不兼容,不同厂商也都有自己专用的PLC开发环境,这便造成了PLC程序的编写和修改工作难度较大,开发流程较为抽象和繁琐,开发人员需要具备一定的编程经验才能够胜任工作,这样并不利于实际的工业生产活动,在进行程序调试时问题会比较突出。因此实现PLC的自动编程,提高项目开发效率刻不容缓。本课题的主要任务是设计开发出一套基于Scratch平台的PLC自动编程系统,该系统能够为用户提供一个直观高效的图形化编程平台。开发人员可以直接通过拖拽元器件模型在Scratch平台中构建虚拟组态设计环境,进而完成图形控制程序的开发。在Qt上位机界面,可实现PLC源代码的自动生成以及格式校验。本文首先研究了自动编程技术的发展历程和现状以及Scratch二次开发相关内容,进而提出PLC自动编程的概念。然后对其进行功能设计与需求分析,构建出PLC自动编程系统的总体框架,将其分为Scratch平台虚拟仿真研究以及Qt上位机用户界面模块。对于虚拟仿真研究平台,本文使用了Solidworks软件完成自动化生产线中常见元器件三维模型的绘制,并借助于Photoshop制图软件导出透明背景元器件模型,接着导入至Scratch平台并建立成库。随后分析了Scratch编译原理、接口以及代码块参数存储方式,进行自定义积木以及插件的设计,进而完成Scratch虚拟组态的设计与构建。对于上位机用户界面模块,本文使用的是Qt平台进行人机交互界面的开发以及美化工作,用户通过鼠标点击事件实现读取Scratch工程文件中积木块参数,如元器件动作的先后顺序和动作前提等,进而通过编写算法实现将关键参数转换为可正确执行的PLC源代码,最后进行指令语句的格式校验。最后还需要进行系统的复用性测试,结果证明该系统能将可视化的表达方案转换为可正确编译执行的PLC源代码,有效提高了工控领域PLC编程的效率,可广泛应用于PLC控制系统的设计与维护工作。
冯焱,杨振,曾氢菲,刘雪梅,胡小才[2](2021)在《船舶喷涂机器人离线编程系统研究》文中认为针对船舶领域中喷涂机器人智能化作业的需求,对船舶喷涂机器人离线编程系统进行了研究。介绍了机器人离线编程系统的分类和船舶喷涂机器人离线编程系统的功能,分析了喷涂机器人离线编程系统的研究现状,并提出了船舶分段喷涂机器人离线编程系统。介绍了船舶分段喷涂机器人离线编程系统的架构,并对喷涂设备建模、喷涂过程建模、喷涂轨迹规划、喷涂过程仿真四大模块进行了分析。应用船舶分段喷涂机器人离线编程系统,可以提高喷涂质量、喷涂效率,节约喷涂成本。
李双[3](2021)在《基于SolidWorks的焊接机器人离线编程关键技术研究》文中认为焊接是很多产品制造的重要制造方法之一,焊接机器人的应用极大地改善了焊接环境对焊接工作者的影响,减少了工作强度,提升了作业效率。焊接机器人采用人工示教编程时,占用时间多,编程效率低,作业环境差,尤其是面对单件小批复杂曲面零件的焊接时,上述问题更为突出。本文基于温州市某企业以ABB机器人为平台的二次开发合作项目为基础。通过机器人运动分析与仿真,建立焊接机器人轨迹、位姿规划模型,改进复杂曲线焊缝直线圆弧插补关键算法。利用SolidWorks丰富的API应用程序接口,搭建焊接离线编程系统并通过实验加以验证,实现CAD/CAM软件与离线编程一体化。具体内容如下:(1)对离线编程系统开发方法进行归纳总结。并且对搭建本系统的环境进行配置,对主要功能模块的构成及相关作用进行阐述。(2)对本文所研究的对象ABB机器人运动学求析,完成系统中机器人相应关节角度映射关系求解,最后通过MATLAB仿真数学软件加以验证。同时对焊接工具与工件的坐标系标定问题进行了研究。(3)针对焊接轨迹中的直线-圆弧插补问题展开研究,给出了基于贝塞尔曲线过渡原理的轨迹插补方法对焊接轨迹进行优化。针对焊接作业中的理想焊位、焊枪位姿等关系到焊缝质量的要素展开相关研究。同时对轨迹焊缝与焊枪末端之间的坐标变化关系进行求解。(4)搭建焊接机器人离线编程系统,实现系统主要功能。对焊接轨迹进行离散,获取所有离散点的姿态信息,实现对焊接轨迹信息提取与处理。通过SolidWorks API函数调用,完成机器人运动学计算以及运动仿真。完成焊接作业系统仿真后,按照具体机器人程序要求生成标准的机器人代码。最后通过对波浪板的焊接轨迹进行实验,对系统的焊接轨迹规划、仿真以及代码的转换等功能进行验证。本文主要对焊接机器人离线编程系统的搭建进行研究,改进了直线-圆弧复杂曲线焊缝轨迹规划方式,设计了一种基于轨迹离散的焊接运动仿真方法,实现了计算机辅助设计软件与离线编程一体化。经过实验验证,本文所搭建的离线编程系统具有一定的可行性,相关实验数据符合作业要求。
冯飞翔[4](2021)在《大型铸锻件机器人修型加工离线自动编程研究》文中进行了进一步梳理随着工业机器人在工业4.0趋势下的迅速发展,其在生产加工各个领域都得到了广泛应用,极大地提高了生产加工的效率和人们日常生活的质量。针对工业机器人在大型铸锻件修型加工时所面临的编程问题进行讨论,当前情况下,机器人在面对加工现场环境复杂化、加工对象不规则化等条件下仍存在着在线编程周期较长、示教编程效率较低、使用者专业化要求较高等缺陷。因此,工业机器人离线自动编程因其编程周期较短、应用范围广、编程精度较高并且是面向任务的一种编程模式得到了国内外学者的青睐。根据现有几种离线自动编程解决方案的比较,采用一种基于NC加工程序数据与指令生成机器人程序的方法,设计针对大型铸锻件机器人修型加工的离线自动编程系统。通过分析从Mastercam软件生成的NC加工程序到机器人实现加工的控制指令之间的联系,设计了一种可以实现两者之间数据提取处理转换的程序,并通过MATLAB仿真进行了加工预测和路径轨迹优化。主要研究内容如下:(1)机器人离线自动编程系统的方案设计。为了使离线编程软件具有更好的适用性,分析了离线编程系统的主要功能以及在自动编程过程中所需要的其他辅助功能,分功能模块进行设计,其主要功能模块包含机器人NC程序代码获取、数据提取和插补、工件坐标系定义、运动学正解和逆解、速度和加速度计算模块、任务空间优化、误差预测与补偿等模块。在实现了程序转换功能的同时,也预留了对其功能扩展的接口。(2)以安川的MOTOMAN UP50型工业机器人为例,建立机器人末端执行器位姿与机器人各关节之间的运动学方程,分析机器人末端速度与各关节速度及加速度的关系。编写了算法程序,奠定了离线自动编程系统搭建的研究基础。(3)探讨了工业机器人离线编程系统程序转换功能的实现。建立零件三维模型,通过Master Cam获取数控加工程序。充分利用NC程序中各指令的参数,通过python语言编写数据提取程序,提取数控加工轨迹的数据并对其进行变换处理,使其符合机器人编程系统的要求,最后进行任务规划,生成零件加工程序。定义工件坐标系与机器人世界坐标系的关系,借助运动学方程实现数控程序中的坐标信息在机器人坐标系下的坐标表达。然后通过对提取的轨迹数据进行相应的圆弧插补、直线插补转化,在MATLAB中进行轨迹仿真使其显现在三维仿真空间中,方便使用者以更直观的视角观看实现加工中机器人运动路径轨迹和末端位姿的控制。(4)圆弧插补指令的处理。针对数控程序中圆弧表达方式和机器人程序中对于圆弧表达方式不同,设计了一种通过圆弧上两点和圆心坐标求圆弧上第三点的算法。为了确保机器人在进行修型加工时的精度,研究了工业机器人末端工具对机器人进行修型加工时的误差影响,并针对这种刀具误差进行两种补偿研究,设计误差补偿模块。
于昊[5](2021)在《基于复合式镗铣加工中心的箱体零件数控仿真加工技术研究》文中研究表明随着国民经济的快速发展,机械制造行业对零件加工的要求越来越高,而箱体零件加工在机械制造行业中非常常见,对于复杂箱体类零件的加工问题,一直是限制生产效率的一个重要因素。箱体零件型腔结构复杂,工序繁多,数控编程过程极为繁琐,存在重复劳动多、工序编制规范性差等问题。因此,研究CAPP技术,快速合理地制订工序规程,运用现代化理论及优化算法优化加工工序,针对箱体零件开发自动编程系统,对于提高箱体零件编程效率,缩短制造周期具有重大意义。本文以复合式镗铣加工中心为基础,基于PowerMILL软件针对复杂箱体类零件的自动编程系统进行研究,内容如下:(1)箱体零件的加工工艺分析对属于非回转体的复杂箱体类零件的加工特征的工艺规程进行了阐述。归纳和总结了加工复杂箱体零件上平面、孔与孔系的方案。描述零件信息的组成,引入了特征的概念。探讨了复杂箱体零件的特点和在加工中心上加工箱体零件的工艺路线的确定原则和程序。(2)采用遗传优化算法对工序进行优化遗传算法作为一种随机的搜索与优化方法,有着鲜明的特点。由于它不采用路径搜索,而是以概率选择为主要依据进行检索,可以处理复杂的目标函数和约束条件,实现全局最优化,避免落入局部极值点。针对复杂箱体类零件孔的加工,结合自主研发的复合式镗铣加工中心,利用遗传优化算法对复杂的孔进行合理的工步工序组合优化,对遗传算法中的基因编码进行了研究。为使每条无序的加工工步序列有效化,建立了加工工步的约束关系矩阵。利用遗传算法优化工步,可以降低加工中心刀具空行程、换刀次数、换刀时间这三个辅助时间对加工效率的影响,进而得到耗时最少,效率最高的孔加工方案。(3)自动编程系统的开发采用“宏文件”和置入模块式方法对PowerMILL进行二次开发,创建工具菜单,建立刀具模块、加工策略模块、刀具路径模块和仿真模块。通过箱体零件实例对自动化编程系统的可行性和正确性进行验证。
张玉博[6](2020)在《铝合金相贯线焊缝机器人焊接离线编程及试验研究》文中进行了进一步梳理机器人离线编程系统是在机器人编程语言基础上发展起来的,是机器人语言的拓展。它利用机器人图形学的成果,建立起机器人及其作业环境的模型,再利用一些规划算法,通过对图形的操作和控制,在离线的情况下进行轨迹规划。用机器人离线编程方式编制的机器人离线编程系统。在不触及机器人及机器人作业环境的情况下,通过图形技术,在计算机上提供一个和机器人进行交互作用的虚拟现实环境。近年来,离线编程引起了人们的广泛重视,并成为机器人学中一个十分活跃的研究方向。本文利用改进的DH法建立了Kuka Kr60-3的连杆坐标系,并对其正逆运动学方程进行了推导,使用Matlab验证了正逆运动学方程的正确性,并运用Matlab的逆运动学机器人工具箱计算出了满足相贯线船形位置的关节角,相比反变换法更准确更简捷。对Kr60-3机器人的基坐标系、工具坐标系、工件坐标系进行了标定从而显着降低了离线编程的误差,推导并求解了Kr60-3机器人本体和DKP400变位机的协调联动方程,使用最短行程法则对船形焊位姿逆解进行了筛选,最后将合适的逆解输入到离线编程软件中完成轨迹规划。应用Pascal语言对KUKA Sim Pro 3.0软件进行了二次开发,二次开发为Sim pro增加了焊接工艺模块和轨迹优化模块,这两个模块使得仿真程序中能够实时控制焊接参数和对生成的轨迹程序进行调整和优化,减少了工作人员在焊接现场设定参数和反复调整轨迹的时间,提高了机器人焊接离线编程系统的实用性。根据相贯线焊缝的特点将焊缝分段并根据不同段落的特点设置了不同的焊接工艺参数和焊枪姿态,将6061铝合金管相贯线焊缝的焊接工艺和焊枪姿态结合起来从而改善了6061铝合金相贯线焊缝的焊缝成形,并通过大量焊接工艺试验分析了机器人各项工艺参数对空间焊缝的影响,使用B样条曲线对焊接电流的变化进行控制,使得焊接空间焊缝过程中焊接电流的改变更加平滑,最后给出了6061铝合金相贯线焊缝焊接的最佳工艺参数。
韩德元[7](2020)在《基于V-REP飞轮壳机器人去毛刺自动编程研究》文中研究指明目前使用工业机器人对工件进行去毛刺编程的方法多数为现场手动示教或者使用离线编程软件手动编程。在编程的过程中,工件去毛刺加工轮廓的选择和机器人的编程轨迹都是由人工来完成,导致编程效率低下。因此本文提出了一种在V-REP平台下通过视觉传感器对工件模型进行识别检测,然后对所生成图像进行数据处理,最终自动生成机器人去毛刺加工轨迹的编程方法。本文以飞轮壳工件模型为加工对象,将实际应用场景抽象化,建立去毛刺系统的V-REP仿真平台。通过其内部的视觉传感器对工件模型进行识别检测,从而获取工件模型的图像信息。然后利用Canny滤波系统的轮廓边缘检测算子将轮廓边缘提取出来,生成一个只含有边界轮廓的二值图。将Open CV作为V-REP的插件对图像信息进行数据处理,采用轮廓跟踪算法将同一条轮廓中的像素点进行重新排序,并建立各轮廓的层级关系。通过轮廓像素点与左右侧相邻像素点的高度值进行对比,筛选出机器人需要加工的轮廓。对每一条加工轮廓进行轮廓分割处理,采用霍夫变换提取轮廓轨迹中的直线段和圆弧段,对其它类型的曲线段进行多边形拟合。对轮廓曲线进行偏移处理,生成机器人编程所需要的加工坐标点。利用图像数据处理所生成的加工坐标点建立编程所需的标签点,编写仿真程序,进行机器人运动仿真,并在此过程中获取各个关节轴的运动参数,生成编程代码文件。最后将编程代码导入DELMIA进行程序验证。本文研究表明综合运用V-REP平台下的视觉传感器和工业机器人离线编程技术,可以实现飞轮壳机器人去毛刺的自主化编程,有效提高了编程效率与准确性。
李俊铭[8](2020)在《基于机器学习的数控自动编程技术研究与系统开发》文中指出自动编程是计算机根据加工对象信息和加工工艺知识,自动进行数控设备刀路轨迹计算并输出NC文件的技术。目前,自动化编程主要针对CAM原有功能进行集成应用或对特定产品制定专用规则进行自动编程。在加工新产品时,必须通过人工方式对旧编程模板进行大量修改和调整,难以适应加工现场复杂多变的加工环境以及产品快速迭代的加工需求。随着机器学习在各个领域研究的不断深入,以数据推动生产的方式为许多复杂问题提供了新的解决方法和思路。本论文研究CAM编程中的工艺思维与编程逻辑,提出一套以机器学习为核心的自动化编程方法并进行相关系统开发,将历史编程项目中的编程经验应用到新加工对象上,摆脱以往自动编程只能针对特定加工对象的局限,提高系统对复杂模型以及复杂加工环境的适应能力。本文研究基于机器学习的数控自动编程方法的三个关键技术:1、从STEP中获取几何信息并重构基础几何特征数据框架,以特征面凹凸和边界关系为基础设计模型分解规则,同时规划特征之间的加工顺序;从STL中获取三角面片数据,提出改进面积分布算子进行特征识别。2、设计并构建针对特征的工艺模板,并运用机器学习中多分类BP算法,提出从历史编程项目中获取特征矩阵和工艺模板匹配信息的方法,并训练特征与工艺映射模型,为每个特征匹配对应的工艺模板。3、采集历史编程项目中的切削参数信息和相关制造信息,提出预学习权重优化方法提高IPSO-BP算法的拟合性能,并训练切削参数适配模型,根据实际加工环境更新工艺模板中的切削参数信息。基于上述研究成果,采用二次开发的方法,以Powermill为平台,开发基于机器学习的自动编程系统。实现模型分解与特征识别、工艺模板与切削参数的自动匹配、工序的编排、刀具路径的自动计算仿真与NC代码的自动生成功能。
韩金刚[9](2020)在《基于特征技术的木工数控编程研究及系统开发》文中研究指明特征技术是CAD/CAPP/CAM集成的核心技术,通过将各个模块需要的参数信息封装到特征上,能够实现三者的最终集成。将特征技术应用到木工数控加工中,能够快速的实现木工数控编程,提高生产效率,降低人工编程难度。为了增强CAD/CAPP和CAM系统之间的联系,实现木工数控快速编程的目的,本文研究了一种基于特征技术的木工数控自动编程系统,它是在木工构件特征分析的基础上,归纳出木工榫头特征的基本单元,并对基本单元进行划分和模块封装,从而实现数控自动加工。首先,本文对木工构件的形成过程进行了分析,并研究了木工构件的特征组合方法。通过对木工构件的特征分析,将特征分为简单特征和复合特征,并进一步研究了特征分解方法。将木工构件中的榫头作为研究对象,并对榫头特征进行分类与特征信息分析,重点分析特征的数据结构。其次,分析了木工构件的加工工艺与刀具工艺,重点分析研究了刀具的使用情况。根据刀具类型的选择不同,每类特征都具有特定的加工方法,其中以形切法和环切法为主,并对相应的刀路轨迹进行了规划设计。分析了木工构件特征的工艺过程,工艺过程主要包括CAD模块和CAM模块。再次,分析研究了木工系统的各功能模块设计方法,并对系统涉及到的算法进行了详细的分析,它包括坐标点转换算法、加工方向判别算法和计算定位边交点算法。分析了木工系统数据存储与输出方式,该系统以“*.xml”文件形式进行数据存储与输出,并采用XML语言进行编程,之后分析研究了木工机床仿真与后置处理方法。最后,以木工数控编程系统为开发目标,分析系统需求,设计系统框架与操作流程。利用SolidWorks二次开发技术,完成文件管理、系统设置、特征功能、加工仿真和后置处理模块,设计完成木工数控自动编程系统整体功能;以某公司研制的木工数控机床为平台,木工坯料为加工工件,对系统各功能进行现场测试。
刘正[10](2020)在《积木式python编程系统的研究与实现》文中研究表明伴随着互联网时代的到来和教育理念的不断更新,少儿编程教育在全球范围内成为研究热点,越来越多国家的机构和学者开始探索对青少年、尤其是K12人群的编程教育。基于教育目的的少儿编程软件如雨后春笋,图形化编程技术逐渐普及,开始被越来越多的学校纳入到教学课程当中。而在图形化编程与计算机语言编程之间,还是存在着一道鸿沟。针对这个问题,本文设计开发了一个基于Scratch开源框架的积木式Python编程系统,该系统不仅提供积木-文本对照模式的编程环境以及调试环境,同时提供代码测评分析功能,为学习者提供更加全面、系统的积木式Python学习环境。本文在深入分析积木式编程理念及代码测评技术的基础上,首先设计了积木式Python编程系统的总体架构,系统包括编程子系统和测评子系统,分别提供积木式编程和测评功能。进而,针对积木式Python编程作品评测的关键问题,从代码体现的计算思维(CT)能力和代码可读性两个方面展开研究:1)提出了基于计算思维的积木式Python作品测评方案,通过重构CT测评要素和计算规则,将程序的容量复杂度、结构复杂度等统一考虑,并使测评方案更加符合Python代码特点;2)提出了一种联合多类特征的Python代码可读性评价模型,提出涵盖三种类型的特征集,并设计了基于XGBoost的迭代训练,自动筛选最佳特征集、并训练分类模型,提升了分类准确率。最后,介绍了系统的设计与实现方法和测试结果。本课题完成的系统高效易用,功能完善。一方面,编程子系统能让初学者以图形化编程方式进行Python编程学习,并通过积木式编程到语言编程的自动转换,逐步培养语言编程能力;另一方面,测评子系统实现了更符合Python教学的测评算法,不仅能更准确评价用户作品中体现的计算思维能力,还能挖掘用户编程习惯,给出准确的代码可读性评价。经过测试,该系统的各项功能运行良好,满足设计预期,具有一定的稳定性和鲁棒性,是一个完整、高效的积木式Python语言学习系统。
二、计算机辅助编程系统(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、计算机辅助编程系统(论文提纲范文)
(1)基于Scratch平台的PLC自动编程研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 课题背景 |
1.1.2 课题研究意义 |
1.2 PLC的发展现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 Scratch的发展现状 |
1.3.1 国内研究现状 |
1.3.2 国外研究现状 |
1.4 自动编程在工业自动化领域的应用 |
1.4.1 自动编程的发展现状 |
1.4.2 自动编程的优势 |
1.5 主要研究内容 |
第二章 PLC自动编程系统整体方案分析 |
2.1 PLC自动化控制系统研究 |
2.1.1 系统概述 |
2.1.2 系统设计 |
2.1.3 常见组成元件 |
2.2 PLC自动编程系统研究 |
2.2.1 系统应用场景 |
2.2.2 系统需求分析 |
2.2.3 系统设计要求 |
2.2.4 系统体系架构 |
2.3 本章小结 |
第三章 Scratch平台虚拟仿真研究 |
3.1 Scratch分析与研究 |
3.1.1 Scratch平台特色 |
3.1.2 Scratch框架分析 |
3.1.3 Scratch文件信息 |
3.2 基本功能设计与实现 |
3.2.1 元器件库的建立 |
3.2.2 自定义积木 |
3.2.3 自定义插件 |
3.2.4 虚拟组态设计 |
3.2.5 具体控制程序 |
3.2.6 初始化加载 |
3.3 JSON关键参数的存储与解析 |
3.3.1 JSON文件分析 |
3.3.2 JSON文件解析 |
3.4 本章小结 |
第四章 上位机软件平台设计 |
4.1 开发平台概述 |
4.1.1 面向对象的编程技术 |
4.1.2 GUI介绍 |
4.1.3 Qt介绍 |
4.1.4 开发流程分析 |
4.2 窗体界面的设计实现 |
4.2.1 主窗体界面的设计 |
4.2.2 子窗口界面的设计 |
4.3 界面功能的设计实现 |
4.3.1 数据库的实现 |
4.3.2 自动弹框的实现 |
4.3.3 文件选择的实现 |
4.3.4 辅助功能的实现 |
4.3.5 软件联动的实现 |
4.4 与Scratch平台的通信 |
4.4.1 通信原理分析 |
4.4.2 Qt服务器端的设计 |
4.4.3 Scratch客户端的设计 |
4.5 Qt界面样式优化 |
4.5.1 QSS介绍 |
4.5.2 QSS实现 |
4.6 本章小结 |
第五章 自动编程模块研究 |
5.1 自动编程模块总体方案设计 |
5.1.1 自动编程经典解决方案 |
5.1.2 自动编程算法设计概述 |
5.1.3 自动编程算法功能分析 |
5.2 自动编程算法研究 |
5.2.1 数据结构分析 |
5.2.2 算法功能实现 |
5.3 程序校验算法研究 |
5.3.1 格式校验方法分析 |
5.3.2 格式校验算法实现 |
5.3.3 结果仿真模拟验证 |
5.4 本章小结 |
第六章 实验验证 |
6.1 验证方法 |
6.2 测试用例 |
6.2.1 用例概述 |
6.2.2 软元件分配 |
6.2.3 西门子指令表 |
6.3 测试过程 |
6.3.1 运行系统 |
6.3.2 PLC程序 |
6.3.3 仿真试验 |
6.4 测试结果及结论 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 论文总结 |
7.2 课题展望 |
参考文献 |
附录 |
附录A 初始化加载程序部分程序 |
附录B JSON文件结构概述 |
附录C JSON文件解析部分程序 |
附录D 辅助功能设计部分程序 |
附录E PLC源程序自动生成算法部分程序 |
附录F PLC源程序格式校验算法部分程序 |
致谢 |
(2)船舶喷涂机器人离线编程系统研究(论文提纲范文)
1 研究背景 |
2 船舶喷涂机器人离线编程系统功能 |
3 机器人离线编程系统分类 |
3.1 通用型机器人离线编程系统 |
3.2 专用型机器人离线编程系统 |
3.3 计算机辅助设计软件插件 |
4 喷涂机器人离线编程系统研究现状 |
5 船舶分段喷涂机器人离线编程系统 |
5.1 概述 |
5.2 系统架构 |
5.3 喷涂设备建模 |
5.4 喷涂过程建模 |
5.5 喷涂轨迹规划 |
5.6 喷涂过程仿真 |
6 结束语 |
(3)基于SolidWorks的焊接机器人离线编程关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 机器人离线编程国内外研究现状 |
1.2.1 离线编程国外研究现状 |
1.2.2 离线编程国内研究现状 |
1.3 本文主要工作内容 |
第2章 机器人离线编程系统总体框架 |
2.1 引言 |
2.2 离线编程系统的理论与研究方法 |
2.3 离线编程系统的开发环境 |
2.3.1 开发平台 |
2.3.2 开发语言 |
2.3.3 环境搭建与配置 |
2.3.4 系统工具栏创建 |
2.4 离线编程系统主要功能组成 |
2.5 本章小结 |
第3章 机器人运动学分析及仿真 |
3.1 引言 |
3.2 机器人位置与姿态描述 |
3.2.1 位置描述 |
3.2.2 姿态描述 |
3.2.3 位姿描述 |
3.3 机器人运动学分析 |
3.3.1 坐标变换 |
3.3.2 D-H模型 |
3.4 焊接机器人运动学模型 |
3.4.1 机器人运动学正分析 |
3.4.2 机器人运动学逆分析 |
3.4.3 机器人运动学仿真验证 |
3.5 焊接机器人标定研究 |
3.5.1 焊接工具坐标系标定 |
3.5.2 焊接工件坐标系标定 |
3.6 本章小结 |
第4章 焊接机器人离线编程关键技术 |
4.1 引言 |
4.2 基于贝塞尔曲线过渡原理的机器人轨迹规划 |
4.2.1 空间直线轨迹规划 |
4.2.2 空间圆弧轨迹规划 |
4.2.3 空间连续直线的轨迹规划 |
4.2.4 空间直线与圆弧相连接轨迹规划 |
4.3 焊枪工作位姿规划 |
4.3.1 焊接的最佳焊位选择 |
4.3.2 焊枪工作位姿的确定 |
4.4 本章小结 |
第5章 焊接机器人离线编程系统的搭建 |
5.1 引言 |
5.2 焊接机器人离线编程系统功能的实现 |
5.2.1 焊接轨迹信息提取与处理模块 |
5.2.2 焊接机器人运动学计算模块 |
5.2.3 焊接机器人运动学仿真模块 |
5.2.4 代码转换模块 |
5.3 离线编程轨迹规划实验 |
5.4 本章小结 |
总结与展望 |
总结 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
(4)大型铸锻件机器人修型加工离线自动编程研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题综述 |
1.1.1 课题背景 |
1.1.2 课题研究意义 |
1.2 国内外研究状况 |
1.2.1 国外机器人研究现状 |
1.2.2 国内机器人的研究现状 |
1.3 课题研究的目的及主要内容 |
1.3.1 课题研究的目的 |
1.3.2 研究的主要内容 |
1.4 本章小结 |
第2章 机器人自动编程系统的方案设计研究 |
2.1 离线自动编程系统需求分析 |
2.1.1 需求分析 |
2.1.2 系统方案设计 |
2.2 系统开发环境选择 |
2.3 系统模块设计 |
2.4 本章小结 |
第3章 工业机器人运动学分析 |
3.1 机器人位姿描述 |
3.1.1 机器人末端姿态描述 |
3.1.2 位姿描述 |
3.1.3 齐次坐标变换 |
3.1.4 连杆变换矩阵 |
3.2 机器人运动学正解 |
3.3 机器人运动学逆解 |
3.3.1 机器人运动学正解验证 |
3.3.2 机器人运动学逆解验证 |
3.4 旋转矩阵的欧拉角表示 |
3.5 机器人运动学模块实现 |
3.5.1 单个机器人运动学求解 |
3.5.2 多个运动学求解验证 |
3.6 机器人关节运动分析 |
3.6.1 机器人速度雅可比矩阵 |
3.6.2 机器人关节速度分析 |
3.6.3 机器人关节加速度分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 机器人自动编程平台关键模块实现 |
4.1 NC加工程序的分析 |
4.1.1 NC文件生成 |
4.1.2 NC文件结构 |
4.1.3 NC文件指令解析 |
4.2 工业机器人指令解析 |
4.3 机器人坐标系关系 |
4.4 机器人运动指令生成 |
4.4.1 位置点信息提取 |
4.4.2 直线插补指令坐标处理 |
4.4.3 圆弧插补指令坐标处理 |
4.5 刀具误差补偿 |
4.6 本章小结 |
第5章 机器人离线编程的实现与验证 |
5.1 简单曲线运动验证 |
5.1.1 简单曲线轨迹优化 |
5.1.2 仿真验证 |
5.2 复杂空间曲线验证 |
5.3 本章小结 |
总结与展望 |
全文总结 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 相关MATLAB及 Python程序 |
(5)基于复合式镗铣加工中心的箱体零件数控仿真加工技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究背景及现状 |
1.2.1 研究背景 |
1.2.2 国内外研究现状 |
1.3 研究意义及目的 |
1.4 论文主要研究内容 |
1.5 本章小结 |
第2章 基于复合式镗铣加工中心的箱体类零件的加工工艺规划 |
2.1 加工中心工艺方案的特点 |
2.2 箱体零件工艺性分析 |
2.2.1 加工特征的分类 |
2.2.2 结构特点 |
2.2.3 定位基准分析 |
2.3 工艺路线设计 |
2.3.1 工艺路线设计基本原则 |
2.3.2 加工方法的选择 |
2.3.3 加工工序的划分 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于遗传算法的加工工序优化 |
3.1 遗传算法简介 |
3.2 遗传算法特点 |
3.3 优化过程 |
3.3.1 工步序列目标函数构造 |
3.3.2 基于基因编码表示的工步序列 |
3.3.3 合理工步序列的生成 |
3.3.4 工步序列优化过程 |
3.4 应用实例 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于PowerMILL的自动化编程系统开发 |
4.1 PowerMILL简介 |
4.2 PowerMILL宏命令的分析 |
4.3 PowerMILL的二次开发 |
4.4 本章小结 |
第5章 自动编程实例与仿真 |
5.1 自定义快捷菜单 |
5.2 自动编程实例 |
5.3 仿真部分 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果 |
致谢 |
(6)铝合金相贯线焊缝机器人焊接离线编程及试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 机器人离线编程概述 |
1.2 机器人离线编程系统研究和应用现状 |
1.2.1 机器人离线编程技术的发展 |
1.2.2 商品化的离线编程系统 |
1.2.3 机器人公司开发的离线编程系统及应用 |
1.2.4 机器人离线编程核心技术 |
1.2.5 机器人离线编程系统实用化研究方向 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 铝合金相贯线焊接离线编程系统设计 |
2.1 试验设备 |
2.2 试验材料 |
2.3 试验使用的软件 |
2.4 离线编程软件的二次开发 |
2.4.1 工艺模块的开发 |
2.4.2 轨迹优化模块的开发 |
2.5 离线编程场景建模 |
2.6 本章小结 |
第三章 机器人运动学研究 |
3.1 空间位姿的定义及转换 |
3.1.1 机器人空间位置和空间姿态的表达及Matlab编程 |
3.1.2 机器人的坐标系转换及Matlab计算 |
3.2 机器人运动学方程的求解及验证 |
3.2.1 改进的DH法建立机器人正运动学方程及验证 |
3.2.2 机器人逆运动学方程的求解及筛选 |
3.2.3 变位机运动学求解 |
3.3 焊缝位姿定义及表达 |
3.4 焊枪位姿定义及表达 |
3.5 本章小结 |
第四章 铝合金相贯线焊缝轨迹规划 |
4.1 相贯线焊缝特征分析 |
4.2 相贯线焊缝数学方程的推导 |
4.3 KR60机器人的协调运动方程 |
4.4 相贯线轨迹的离散和船形焊姿态算法 |
4.5 相贯线焊缝逆运动学求解 |
4.6 离线编程误差补偿 |
4.6.1 离线编程误差分析 |
4.6.2 离线编程坐标系的标定 |
4.7 离线编程轨迹优化 |
4.8 本章小结 |
第五章 铝合金相贯线焊接工艺优化及试验 |
5.1 相贯线离线编程工艺优化原理 |
5.2 引弧位置和焊枪姿态的优化与试验 |
5.3 摆动方式和摆动参数的优化 |
5.3.1 摆动方式对焊缝成形的影响 |
5.3.2 摆动参数对焊缝成形的影响 |
5.4 焊接电流和焊接速度的参数规划 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(7)基于V-REP飞轮壳机器人去毛刺自动编程研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 机器人编程技术研究现状 |
1.2.2 视觉辅助机器人编程研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 机器人去毛刺系统仿真平台搭建 |
2.1 去毛刺系统总体方案概述 |
2.2 VREP仿真平台简介 |
2.3 仿真平台搭建 |
2.3.1 加工工件 |
2.3.2 视觉传感器 |
2.3.3 去毛刺浮动主轴 |
2.3.4 数据处理模块 |
2.3.5 机器人编程系统 |
2.4 本章小结 |
第三章 视觉采集与预处理系统设计 |
3.1 视觉传感器识别原理 |
3.2 视觉传感器参数设置 |
3.2.1 视觉传感器属性设置 |
3.2.2 视觉传感器过滤器设置 |
3.3 轮廓边缘检测 |
3.4 本章小结 |
第四章 数据处理系统设计 |
4.1 轮廓跟踪与识别 |
4.1.1 轮廓像素点重新排序 |
4.1.2 轮廓识别 |
4.2 轮廓分割 |
4.2.1 直线段 |
4.2.2 圆弧段 |
4.2.3 其它类型曲线段 |
4.3 加工坐标点的生成 |
4.3.1 加工坐标点的建立 |
4.3.2 加工坐标点的输出 |
4.4 本章小结 |
第五章 机器人编程系统设计 |
5.1 编程坐标系设置 |
5.2 机器人编程 |
5.3 加工程序验证 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(8)基于机器学习的数控自动编程技术研究与系统开发(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 数控自动编程技术 |
1.1.1 自动编程简介 |
1.1.2 自动编程在制造系统中的作用与地位 |
1.1.3 自动编程发展趋势分析 |
1.2 国内外自动编程研究概况 |
1.2.1 特征识别技术研究现状 |
1.2.2 工艺规划技术研究现状 |
1.2.3 机器学习在自动编程领域研究情况 |
1.3 课题研究的主要内容 |
1.3.1 基于机器学习的自动编程系统 |
1.3.2 课题来源与章节结构 |
第二章 模型分解与特征识别 |
2.1 模型分解与加工顺序规划 |
2.1.1 模型分解与加工顺序规划原理 |
2.1.2 基础几何特征框架构建 |
2.1.3 特征面凹凸关系计算 |
2.1.4 模型整体分解与复合特征加工顺序规划 |
2.1.5 复合特征分解与元特征加工顺序规划 |
2.2 特征类型识别 |
2.2.1 工艺特征识别需求 |
2.2.2 改进面积分布算子特征匹配方法 |
2.2.3 面积分布算子原理与作用分析 |
2.2.4 特征识别实例 |
2.3 本章小结 |
第三章 基于机器学习的特征与工艺映射 |
3.1 特征工艺模板库 |
3.1.1 特征工艺模板概念 |
3.1.2 工艺模板组成 |
3.1.3 工艺模板制定 |
3.1.4 工艺模板数据存储 |
3.2 特征与工艺映射模型 |
3.2.1 机器学习的特征与工艺映射方法 |
3.2.2 BP算法多分类原理 |
3.2.3 训练集输入特征矩阵计算 |
3.2.4 训练集输出历史映射信息采集 |
3.2.5 映射模型训练方法 |
3.3 特征与工艺映射示例 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于机器学习的切削参数适配 |
4.1 切削参数训练集构建 |
4.1.1 切削参数评价体系 |
4.1.2 训练集信息采集 |
4.1.3 训练集数据预处理 |
4.2 IPSO改进粒子群算法 |
4.2.1 IPSO算法原理 |
4.2.2 预学习权重优化 |
4.3 切削参数适配模型训练与应用 |
4.3.1 切削参数适配模型 |
4.3.2 模型训练方法 |
4.3.3 适配结果与分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 数控自动编程系统的设计与实现 |
5.1 系统体系架构与开发环境 |
5.1.1 系统需求分析 |
5.1.2 系统体系架构 |
5.1.3 系统开发环境 |
5.2 系统重要模块实现 |
5.2.1 工艺模板生成模块 |
5.2.2 映射关系记录模块 |
5.2.3 切削参数提取模块 |
5.2.4 机器学习模型生成模块 |
5.2.5 加工编程模块 |
5.3 应用实例分析 |
5.4 应用效果分析 |
5.4.1 操作便捷性分析 |
5.4.2 编程效率分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的主要研究成果 |
致谢 |
附录一 |
附录二 |
(9)基于特征技术的木工数控编程研究及系统开发(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 国内外研究概况 |
1.2.1 基于特征的数控编程技术研究现状 |
1.2.2 木工数控编程技术研究现状 |
1.3 课题研究方法与内容 |
第二章 木工构件的特征分析 |
2.1 木工构件的组合分析 |
2.1.1 单特征组合 |
2.1.2 多特征组合 |
2.2 木工构件的特征分析 |
2.2.1 简单特征 |
2.2.2 复合特征 |
2.3 木工构件的特征分解 |
2.3.1 特征分解 |
2.3.2 基础特征集 |
2.4 木工构件的榫头特征分析 |
2.4.1 榫头类型 |
2.4.2 榫头特征 |
2.5 木工构件的榫头特征信息描述 |
2.5.1 特征信息 |
2.5.2 面向对象的特征信息描述 |
2.5.3 特征的数据结构规划 |
2.6 本章小结 |
第三章 木工构件的加工工艺分析与特征描述 |
3.1 木工构件的加工工艺分析 |
3.1.1 工艺性分析 |
3.1.2 加工工艺参数 |
3.2 木工构件的刀具工艺分析 |
3.2.1 刀具配置 |
3.2.2 刀具参数 |
3.2.3 刀具数据结构 |
3.2.4 刀具使用分析 |
3.3 木工构件的特征轨迹规划 |
3.3.1 形切刀路轨迹 |
3.3.2 环形刀路轨迹 |
3.3.3 复合刀路轨迹 |
3.4 木工构件特征的工艺过程描述 |
3.5 本章小结 |
第四章 木工数控自动编程系统设计与算法规划 |
4.1 木工系统功能模块规划与设计 |
4.1.1 系统特征建模、特征树与特征数据关系 |
4.1.2 系统特征与加工工艺规划 |
4.1.3 系统特征参数化设计 |
4.2 木工系统算法规划 |
4.2.1 坐标点转换算法 |
4.2.2 加工方向判别算法 |
4.2.3 计算定位边交点算法 |
4.3 木工系统数据存储与输出 |
4.4 本章小结 |
第五章 木工数控机床仿真与数据处理算法研究 |
5.1 木工机床的机构运动研究 |
5.1.1 木工机床概述 |
5.1.2 木工机床坐标系变换 |
5.1.3 木工机床加工仿真分析 |
5.2 后置处理算法 |
5.2.1 后置处理计算 |
5.2.2 格式转换 |
5.3 本章小结 |
第6章 木工数控自动编程系统的实现 |
6.1 系统开发原理 |
6.1.1 Solid Works二次开发原理 |
6.1.2 MFC与动态链接库 |
6.2 系统的总体设计 |
6.2.1 系统需求分析 |
6.2.2 系统架构设计 |
6.3 系统模块的实现 |
6.3.1 文件管理模块 |
6.3.2 系统设置模块 |
6.3.3 特征模块 |
6.3.4 加工仿真模块 |
6.3.5 后置处理模块 |
6.3.6 人机交互界面 |
6.4 现场应用 |
6.5 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的主要研究成果 |
致谢 |
(10)积木式python编程系统的研究与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文研究内容 |
1.3.1 论文研究内容 |
1.3.2 主要创新点 |
1.4 论文内容安排 |
第二章 相关技术综述 |
2.1 科技强化学习(TEL)技术 |
2.2 程序静态分析技术 |
2.2.1 计算思维测评技术 |
2.2.2 代码可读性测评技术 |
2.2.3 代码气味检测技术 |
2.3 系统开发相关技术 |
第三章 系统需求分析与总体设计 |
3.1 系统需求分析 |
3.1.1 系统功能需求分析 |
3.1.2 系统非功能需求分析 |
3.2 功能架构与设计 |
3.2.1 编程子系统功能设计 |
3.2.2 测评子系统的功能设计 |
3.3 研究思路 |
第四章 SCRATCH-PYTHON作品测评技术的研究 |
4.1 计算思维能力测评方案 |
4.1.1 面向Scratch的CT测评方案分析 |
4.1.2 Scratch-Python计算思维测评表设计 |
4.1.3 计算思维能力值计算方法 |
4.1.4 方案有效性验证 |
4.2 代码可读性测评模型 |
4.2.1 联合多类特征的Python代码可读性评测评型 |
4.2.2 数据集准备 |
4.2.3 初始特征集设计 |
4.2.4 基于XGBoost的模型迭代训练 |
4.2.5 模型效果验证 |
4.3 本章小结 |
第五章 积木式PYTHON编程系统的设计与实现 |
5.1 系统架构设计 |
5.2 编程子系统的设计与实现 |
5.2.1 编程子系统架构 |
5.2.2 Scratch-Python编程工具的设计与实现 |
5.2.3 在线调试系统设计与实现 |
5.3 测评子系统的设计与实现 |
5.3.1 测评子系统架构: |
5.3.2 计算思维测评模块设计与实现 |
5.3.3 可读性测评模块的设计与实现 |
5.4 本章小结 |
第六章 积木式PYTHON编程系统的测试 |
6.1 系统测试环境 |
6.2 编程子系统功能测试 |
6.2.1 Scratch-Python编程工具的测试 |
6.2.2 在线调试系统测试 |
6.3 测评子系统功能测试 |
6.3.1 计算思维测评模块测试 |
6.3.2 代码可读性测评模块测试 |
6.4 系统性能测试 |
6.4.1 Scratch-Python工具性能测试 |
6.4.2 在线调试系统性能测试 |
6.4.3 测评子系统性能测试 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 论文工作总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
四、计算机辅助编程系统(论文参考文献)
- [1]基于Scratch平台的PLC自动编程研究[D]. 夏雨. 东华大学, 2021(09)
- [2]船舶喷涂机器人离线编程系统研究[J]. 冯焱,杨振,曾氢菲,刘雪梅,胡小才. 机械制造, 2021(03)
- [3]基于SolidWorks的焊接机器人离线编程关键技术研究[D]. 李双. 兰州理工大学, 2021(01)
- [4]大型铸锻件机器人修型加工离线自动编程研究[D]. 冯飞翔. 兰州理工大学, 2021(01)
- [5]基于复合式镗铣加工中心的箱体零件数控仿真加工技术研究[D]. 于昊. 沈阳理工大学, 2021(01)
- [6]铝合金相贯线焊缝机器人焊接离线编程及试验研究[D]. 张玉博. 内蒙古工业大学, 2020(02)
- [7]基于V-REP飞轮壳机器人去毛刺自动编程研究[D]. 韩德元. 大连交通大学, 2020(06)
- [8]基于机器学习的数控自动编程技术研究与系统开发[D]. 李俊铭. 广州大学, 2020(02)
- [9]基于特征技术的木工数控编程研究及系统开发[D]. 韩金刚. 广州大学, 2020(02)
- [10]积木式python编程系统的研究与实现[D]. 刘正. 北京邮电大学, 2020(05)