一种从机器人装配体模型到仿真模型的自动生成方法技术

本发明专利技术公开了一种从机器人装配体模型到仿真模型的自动生成方法，包括如下步骤：（1）、用三维建模软件将原始机器人装配体模型的所有零件按照各个连杆分块装配成子装配体，并将这些子装配体重新机器人装配体，用STEP格式保存子装配体三维模型；（2）、利用开源三维建模引擎OCCT的数据交换模块，读取STEP格式的子装配体三维模型，将机器人装配体模型的各个连杆从整个装配体中分离出来；（3）、根据齐次变换修改各个连杆的坐标系，确定各连杆在世界坐标系下的位姿；（4）、根据机器人的DH参数将各个连杆组合成新的仿真模型。该方法有效能减少用户的重复操作、减少误差，达到提高人工建模的精度的目的。

An automatic generation method from robot assembly model to simulation model

The invention discloses an automatic generation method from a robot assembly model to a simulation model, which comprises the following steps: (1) using a 3D modeling software to assemble all parts of the original robot assembly model into sub assemblies according to the connecting rod blocks, and re assembling these sub assemblies into a robot assembly body, and saving the sub assembly 3D model in step format; (2) making use of The data exchange module of occt, an open-source 3D modeling engine, is used to read the 3D sub assembly model in step format, and separate the connecting rods of the robot assembly model from the whole assembly; (3) modify the coordinate system of each connecting rod according to the homogeneous transformation, and determine the position of each connecting rod in the world coordinate system; (4) combine the connecting rods according to the DH parameters of the robot New simulation model. This method can effectively reduce the repeated operation and error of users, and improve the accuracy of artificial modeling.

【技术实现步骤摘要】
一种从机器人装配体模型到仿真模型的自动生成方法
本专利技术属于机器人技术应用与计算机图形学领域，具体涉及一种从机器人装配体模型到仿真模型的自动生成方法。
技术介绍
机器人运动学描述了机器人关节与组成机器人各刚体之间的运动关系，关节的相对运动导致连杆的运动，使末端能到达期望的位姿。机器人工作时，需通过空间中的一系列点，这些点构成了机器人的工作范围，该工作范围有运动学正解求得，因此，机器人的运动学建模是对机器人控制的基础。随着机器人应用领域的发展，对工业机器人仿真的研究越来越广泛。机器人建模方法是仿真的基础。目前，国内外学者对于机器人运动学建模方法已经展开了深入的研究，其中最经典的是D-H参数法，该方法首先要在机器人模型的各个连杆上建立局部坐标系，通过各连杆的坐标转换来建立运动学方程，该方法在原理上简单明了，但具体的做法是在三维建模软件中修改每个连杆的本地坐标系，该过程步骤繁琐、耗时，且易出错。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种从机器人装配体模型到仿真模型的自动生成方法，利用三维建模引擎OCCT和机器人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从机器人装配体模型到仿真模型的自动生成方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)、用三维建模软件将原始机器人装配体模型的所有零件按照各个连杆分块再装配成连杆子装配体模型，并将这些连杆子装配体模型配成新的机器人装配体，用STEP格式保存新的机器人装配体；/n(2)、利用开源三维建模引擎(OCCT)的数据交换模块，读取STEP格式的子装配体三维模型，将机器人装配体模型的各个连杆从整个装配体中分离出来；/n(3)、根据齐次变换修改各个连杆的坐标系，确定各连杆三维模型在世界坐标系下的位姿；/n(4)、根据机器人的DH参数将各个连杆组合成仿真模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种从机器人装配体模型到仿真模型的自动生成方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、用三维建模软件将原始机器人装配体模型的所有零件按照各个连杆分块再装配成连杆子装配体模型，并将这些连杆子装配体模型配成新的机器人装配体，用STEP格式保存新的机器人装配体；
(2)、利用开源三维建模引擎(OCCT)的数据交换模块，读取STEP格式的子装配体三维模型，将机器人装配体模型的各个连杆从整个装配体中分离出来；
(3)、根据齐次变换修改各个连杆的坐标系，确定各连杆三维模型在世界坐标系下的位姿；
(4)、根据机器人的DH参数将各个连杆组合成仿真模型。


2.一种从机器人装配体模型到仿真模型的自动生成方法，其特征在于，所述机器人装配体模型包括四轴工业机器人模型和六轴工业机器人模型；四轴工业机器人模型包括一个基座和四个连杆，除基座外，机器人模型只有三个连杆，建模时将第三连杆视为无模型的移动轴；六轴工业机器人模型，包括一个基座和六个连杆。


3.如权利要求1所述一种从机器人装配体模型到仿真模型的自动生成方法，其特征在于：步骤(1)中的，在三维建模软件中将原始机器人装配体模型中属于机器人某一连杆的零件组成连杆子装配体模型，连杆子装配体模型表示为机器人的某一个连杆，然后将各个连杆子装配体模型配成新的机器人装配体模型，最后将整个机器人装配体模型保存成STEP格式文件。


4.如权利要求1所述一种从机器人装配体模型到仿真模型的自动生成方法，其特征在于：步骤(2)中利用OCCT中的数据交换模块，解析STEP格式的三维模型，将机器人装配体模型的连杆子装配体模型分离出来，用于组成机器人的仿真模型。


5.如权利要求4所述一种从机器人装配体模型到仿真模型的自动生成方法，其特征在于：所述将机器人装配体模型的连杆子装配体模型分离出来，具体步骤如下：
Step1、利用OCCT数据交换文档类实例化一个文档对象，用于存放三维模...

【专利技术属性】
技术研发人员：王念峰，杨天，张宪民，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44