码垛机器人的三维可视化仿真软件的设计

为实现码垛机器人的三维可视化仿真与控制功能，基于VC++6.0编程环境的MFC框架和OpenGL技术，设计了码垛机器人三维可视化仿真软件。其人机界面如图3.13所示。

图3.13中所示的仿真界面主要包括机构参数、多轴联动、单轴调试和模型显示等模块。机构参数模块用于输入码垛机器人的机构参数;多轴联动模块包括各轴转角、末端坐标和电机转角三个部分，其中各轴转角和末端坐标部分可实现对码垛机器人的运动仿真，电机转角部分为运动过程中电机编码器反馈得到的信号;单轴调试部分实现对码垛机器人的单轴调试;各驱动关节处电机的速度可调;模型显示部分用于实时显示码垛机器人运动过程的位姿。此外，界面中还包括坐标显示、轨迹绘制等模块，分别用于显示各驱动关节轴处的坐标系和末端执行器的运动轨迹曲线。三维可视化仿真软件的设计流程如图3.14所示。

图3.13所示的人机界面中，在机构参数模块输入各机构参数，通过多轴联动模块给定末端初始位置，通过单轴调试观看各连杆的转动情况，调试结果在模型显示模块中显示，包括各转轴坐标系显示和末端运动轨迹绘制。

3. 5本章小结

本章主要讨论了码垛机器人运动学分析的基础理论、运动学正逆解推导过程、末端执行器工作空间分析和雅克比矩阵计算等内容，在此基础上，基于MATLAB软件编写码垛机器人运动学仿真软件，实现了码垛机器人的运动模拟;基于VC++6.0编程和OpenGL技术编写码垛机器人三维可视化仿真软件，实现了码垛机器人的运动控制与实时显示功能。