本文主要以三軸臺(tái)式工業(yè)機(jī)器人為平臺(tái)，采用改進(jìn)的柵格法進(jìn)行加工工件的環(huán)境表示，利用不同優(yōu)先級(jí)的權(quán)值進(jìn)行路徑規(guī)劃，設(shè)計(jì)具備一定通用性的控制軟件，避免了加工不同工件需重新編寫(xiě)程序的麻煩。

如今工業(yè)機(jī)器人已逐步融入工業(yè)生產(chǎn)之中，與工業(yè)機(jī)器人開(kāi)發(fā)相關(guān)的企業(yè)也相繼在中國(guó)出現(xiàn)。然而，對(duì)于不同客戶的需求，只能通過(guò)工程師編寫(xiě)不同程序的方式來(lái)滿足客戶的需求。因此，在這些企業(yè)中，大多數(shù)都是以“非標(biāo)”產(chǎn)業(yè)和機(jī)器人代售為主。而同一機(jī)器人應(yīng)用于不同工作環(huán)境，在軟件設(shè)計(jì)上的通用性問(wèn)題上一直存在著很大的阻礙。

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)通過(guò)控制軟件發(fā)送指令給予SmartPAC運(yùn)動(dòng)控制器，由控制器根據(jù)相關(guān)指令轉(zhuǎn)換為軸的驅(qū)動(dòng)指令并傳輸給相應(yīng)的軸伺服器，軸伺服器根據(jù)接收過(guò)來(lái)的指令控制軸以執(zhí)行相關(guān)動(dòng)作。參數(shù)輸入端是由鼠標(biāo)與鍵盤(pán)通過(guò)USB接口直接接入控制器，該控制器自帶操作系統(tǒng)WinCE.控制軟件在該運(yùn)動(dòng)控制器的WinCE環(huán)境下運(yùn)行，通過(guò)輸入端在控制軟件上設(shè)定相關(guān)參數(shù)或進(jìn)行操作，由通用控制軟件分析并確定一條合適的加工路徑。根據(jù)加工路徑，得出相關(guān)指令集合，通過(guò)控制軟件向軸依次發(fā)送指令，以達(dá)到加工工件的目的。

該工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)框架如圖1所示。

該軟件控制端所控制的機(jī)器人是由三個(gè)雅馬哈單軸伺服器以及一個(gè)Smart PAC運(yùn)動(dòng)控制器相組合而成的三軸臺(tái)式工業(yè)機(jī)器人。其中三軸分別命名為X，Y，Z，相互構(gòu)成了一個(gè)立體空間。加工工件固定于Y軸上，處于XY平面之內(nèi)。在加工工件上分布著N個(gè)加工點(diǎn)。

操作人員只需通過(guò)該軟件控制端輸入加工工件的模型，以及加工點(diǎn)的位置。通過(guò)柵格法加入樹(shù)的形式對(duì)模型逐步分解，對(duì)加工點(diǎn)逐個(gè)確定，接下來(lái)從中分析出最佳路徑，最佳路徑以最短的時(shí)間內(nèi)完成單位工件的加工為準(zhǔn)。

該三軸臺(tái)式工業(yè)機(jī)器人通用控制軟件界面如圖2所示，主要分為4個(gè)部分，左上角為參數(shù)設(shè)置面板，左下角為軸位置顯示面板，右上角為控制操作面板，右下角為軸測(cè)試面板，用以測(cè)試軸能否正常工作。參數(shù)設(shè)置面板與控制操作面板將會(huì)在下文中詳細(xì)介紹。