基于OpenGL的工业机器人三维仿真设计与实现

　　摘要：研究了OpenGL在工业机器人仿真中的应用及其实现方法，利用OpenGL卓越的渲染功能对场景和机器人进行绘制，形成真实感比较强的三雄仿真环境，介绍了自行开发的机器人离线壕程程序RobotM，RobotM具有机器人模型的创建、动画仿真、自动路径产生等功能，实现了机器人离线鳊程与仿真系统。

　　关键词：机器人;三雄仿真;OpenGL;离线壕程

　　1 引言

　　机器人离线编程(OIP，OffLineProgram)具有不需要停止机器人工作和可以通过图形仿真来避免实际机器人运动中的碰撞等优点。目前国内基本没有针对机器人仿真的成型工具，国外有一些商品软件如 RoboCAD，ROTSY，Evision等系统，但是RoboCAD价格比较昂贵，不能够普遍推广;ROTSY是基于Motoman机器人的一套仿真系统，但是他的普遍性不强而且价格也比较高。本文以江苏省“十五”攻关项目网络化焊接机器人研制课题为背景，设计了基于OpenGL的工业机器人三维仿真机离线软件RobotM，完成了对于Couma机器人的离线仿真程序开发。

　　OpenGI是与图形硬件无关的程序设计接口，而且OpenGI的类库完成三维图形的底层操作，同时又具有建模方便、实时三维仿真、真实感强、平台独立性、真实性强、对于系统的要求并不是很高等优点。所以RobotM利用OpenGL和微软的VC+开发工具以及MFC类库作为底层的图形库接口实现仿真设计。离线仿真原理如图1所示。

　　

 

　　2 系统结构详述

　　系统模块图如图2所示。

　　

 

　　图2说明了RobotM采用了分层次结构设计的方法，将整体程序设计成为3层结构，每一层的设计都相对独立，从而提高了程序的可移植性并且减轻了程序的维护难度。