應用Solidworks API二次開發函數及VC++編程語言，開發了Solidworks環境下運行的工業機器人離線編程系統，實現了FANUC M-900iA/350型工業機器人位姿坐標計算、機器人逆運算及作業程序自動生成等功能。經過與Roboguide仿真結果對比證明，該離線編程系統穩定可靠。

　　引言

　　工業自動化水平的高低在很大程度上受工業機器人發展水平的制約。隨著現今工業領域產品的小批量多樣化以及專業化趨勢，使得工業機器人應用范圍持續擴大的同時工作復雜程度也不斷增加。工業機器人是一個可編程的機械裝置，其功能的靈活性和智能性很大程度取決于機器人的編程能力。

1、機器人離線編程發展現狀

　　目前，機器人編程主要有在線示教編程和離線編程兩種方式，在線示教編程為絕大多數工業機器人所采用。在線示教編程要求機器人執行新的作業任務時需停機示教，造成現場生產線停工的同時還可能使編程人員身處危險的現場壞境中。離線編程方式可以實現在遠離工作現場的情況下完成機器人編程作業，實現運動仿真等一系列功能，大幅提高編程工作效率。國內外研究人員在離線編程方面做了大量研究。其中Kuka，ABB，FANUC等知名專業機器人生產廠家都有自己的一套成熟的仿真軟件，可離線編程。奇瑞公司機器人項目組也在離線編程方面取得一定進展，可對機器人生產過程仿真。陳煥明等完成了基于VC++的弧焊機器人離線編程系統的設計，可讀出任務曲線作業點并生成程序。J.Swider等完成了基于DXF文件的機器人離線編程系統，實現了工業機器人對二維圖形的離線編程仿真功能。

　　絕大多數的離線編程模式都不能將可視化三維仿真環境與精確地編程方式相結合。隨著三維繪圖軟件功能日趨強大，完全可以勝任創建工業機器人及其工作環境模型的任務，在三維軟件環境下完成機器人的離線編程仿真將是實現可視化離線編程簡捷有效的途徑。

　　本文在Solidworks環境下對工業機器人及其工作環境進行三維實體建模，利用Solidworks提供的VC++二次開發向導Swizard.swx，完成機器人離線編程系統的開發。

2、離線編程系統的工作模式及組成

　　完成機器人離線編程作業包括三個方面的內容：

　　1)三維建模。在Solidworks環境下建立機器人及其工作環境三維仿真模型。

　　2)任務點選取。根據實際任務軌跡要求選取機器人任務點(可由鼠標拖動機器人J6軸到達任務點)。

　　3)調用離線編程系統。由菜單欄調用此系統，通過位姿計算模塊及逆運動學計算模塊完成任務點的位姿計算及各軸輸入角度的計算。

　　4)生成作業程序及離線仿真。

圖1 離線編程系統的工作流程及組成

6、結束語

　　本文利用SolidworksAPI二次開發函數及VC++編程語言，在Solidworks環境下實現了工業機器人離線編程仿真系統的設計。本系統實現了工業機器人位姿坐標的精確計算，機器人逆運算及作業程序自動生成三大功能的系統集成，并對計算結果進行了運動仿真，通過與FANUC Roboguide仿真軟件仿真結果比較證明：本離線編程系統正確率，可靠性均可以達到到實際生產要求。為今后實現功能更全面的離線編程仿真系統打下良好的基礎，為我國工業自動化水平的進一步提高提供支持和幫助。