對于這個(gè)設(shè)計(jì)，利用一臺ABB公司IRB 2400型工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行于工作站中，與裝配部分、物料搬運(yùn)部分和生產(chǎn)設(shè)備部分結(jié)合在一起。這整個(gè)的工作站是通過PC機(jī)上的線框圖來仿真的。該P(yáng)C機(jī)經(jīng)由 與機(jī)器人兼容的快速串行鏈接(RSL)被連接到機(jī)器人控制器。這個(gè)鏈接允許PC機(jī)控制在線的機(jī)器人和工作站。VB（Visual BASIC)程序的仿真部分被轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)頁面上的Java語言applet程序。這個(gè)applet程序上網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信，然后與運(yùn)行仿真軟件包的PC機(jī)通 信。這樣就經(jīng)由Internet網(wǎng)建立了控制。在專家系統(tǒng)中已為具體的工作站設(shè)備建立和利用一些原則，以允許工作站去完成一系列確定了的制造動(dòng)作。該專家 系統(tǒng)按照Internet網(wǎng)上允許的用戶附加數(shù)值到工作站的控制程序，去完成工作站中的一定動(dòng)作，不需要任何的機(jī)器人詳細(xì)編程語言(DPL)或者專門的計(jì) 算機(jī)編程語言(CPL)方面的知識。
設(shè)計(jì)階段
該設(shè)計(jì)的第一階段是 IRB 2400型機(jī)器人的軟件仿真開發(fā)，包括經(jīng)由快速串行鏈接(RSL)的來自PC機(jī)的對于機(jī)器人的在線控制。設(shè)計(jì)的第二階段將第一階段與仿真中的生產(chǎn)設(shè)備、物 料搬運(yùn)和裝配集成起來，并給出一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的工作站設(shè)備與仿真中的專家系統(tǒng)集成。設(shè)計(jì)的第三階段是經(jīng)由Internet網(wǎng)控制，合并網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和Java語 言applet軟件。不同設(shè)計(jì)階段的布置如圖1所示。
圖1 各設(shè)計(jì)階段和組成
軟件開發(fā)
在第一階段，編程語言VB用來支持快速編程開發(fā)（RPD），它與連接機(jī)器人和PC機(jī)的快速串行鏈接（RSL）相兼容。仿真軟件的主頁如圖2所示。
圖2 仿真軟件的主頁
實(shí)際的機(jī)器人工作站如圖3所示。
圖3 實(shí)際的機(jī)器人工作站
機(jī)器人的運(yùn)行程序使用了與C語言非常相似的快速編程語言(RPL)。
在PC機(jī)上建立的表示機(jī)器人的三維線框圖包含它的所有運(yùn)動(dòng)范圍。用該鏈接，機(jī)器人能被在線控制。仿真中包含如下功能:
自動(dòng)程序的生成
隱含線的移動(dòng)
從任一位置觀察
防碰撞系統(tǒng)
全逆運(yùn)動(dòng)學(xué)轉(zhuǎn)換
容易附加任何別的被仿真設(shè)備到該環(huán)境中
在仿真中移動(dòng)被仿真的各部分能力
接收來自機(jī)器人的出錯(cuò)信息
讀出機(jī)器人的位置和狀態(tài)
使用幾何方法得到逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解。
在系統(tǒng)開發(fā)時(shí)，主要目標(biāo)之一是使PC機(jī)的控制能力達(dá)到最大，PC機(jī)能以快速而有效的途徑，以盡可能少的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與機(jī)器人控制器通信。
為了由PC機(jī)控制機(jī)器人的位置，研究了兩種可能的方法。第一種方法涉及在PC機(jī)上生成完整的快速程序，然后這 些程序下載到機(jī)器人控制器去執(zhí)行。因此，為機(jī)器人每個(gè)動(dòng)作所用的程序都會生成并下載去執(zhí)行。這種方法已完成并被測試。對機(jī)器人在線位置控制，結(jié)果不是很有 利的，因?yàn)樵谛碌奈恢妹罱o出和機(jī)器人開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之間，該方法產(chǎn)生1.5秒到2.5秒的延遲。因此，為了達(dá)到上述目標(biāo)，必須發(fā)現(xiàn)更有效和更快速的方 法。
第二種方法涉及由PC機(jī)修改在機(jī)器人控制器上運(yùn)行的存在于RPL語言中的某些持續(xù)變量。在含有這些變量的程序于機(jī)器人控制器上運(yùn)行時(shí)，RPLBAO保證能修改這些持續(xù)變量。
因此，對于其中僅含一條機(jī)器人位置指令的RPL，該位置變量被定義為是不變的并被反復(fù)執(zhí)行，機(jī)器人可以由PC機(jī)改變這個(gè)持續(xù)變量來被定位。當(dāng)執(zhí)行這種控制方法時(shí)，所產(chǎn)生的機(jī)器人響應(yīng)時(shí)間為0.3秒，這比之第一種方法是快得多了。
軟件/硬件集成
第二階段中，機(jī)器人工作站的組成部分――即生 產(chǎn)設(shè)備、物料搬運(yùn)和裝配――被建立并實(shí)際構(gòu)成。結(jié)合進(jìn)這些設(shè)備的各種傳感器提供準(zhǔn)確的信息以及工作站的狀態(tài)。傳感器輸入到并進(jìn)入PC機(jī)上的專家系統(tǒng)，以智 能地確定為完成確定任務(wù)的工作站中機(jī)器人的動(dòng)作。將用于該設(shè)備的實(shí)際零件和目標(biāo)提供給專家系統(tǒng)以驅(qū)動(dòng)機(jī)器人。在這個(gè)設(shè)備中，為了從中選擇而將各種編制的機(jī) 器人路徑和動(dòng)作提供給專家系統(tǒng)。對于專家系統(tǒng)，具體的設(shè)備目標(biāo)是從四個(gè)給定的未加工零件中產(chǎn)生兩個(gè)被正確加工和裝配的零件。專家系統(tǒng)的原則基礎(chǔ)構(gòu)成有些涉 及機(jī)器人工作站中諸傳感器和條件的任何可能的組合。因此，該專家系統(tǒng)能在任何情況下被啟動(dòng)，并在任何配置下用機(jī)器人工作站朝著其目標(biāo)開始工作。上述能力對 工作站的智能作出極大貢獻(xiàn)，尤其是在由Internet網(wǎng)控制時(shí)。專家系統(tǒng)軟件編制從B.Sawyer的書《用Pascal語言編制專家系統(tǒng)》中可獲得。 由于這個(gè)軟件最初是用Pascal語言寫的，所以提出了用VB語言的集成課題。然而，用Pascal語言為開發(fā)Windows應(yīng)用的面向目標(biāo)的圖形工具集 Delphi已被用于建立專家系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)鏈接庫(DDL)會并入VB語言仿真軟件。