杨胜安，汪明，*，赵永国

（1.山东建筑大学 信息与电气工程学院，山东 济南250101；2.山东省科学院自动化研究所 山东省机器人与制造自动化技术重点实验室，山东济南250014）

0 引言

工业机器人三维示教的原理是利用计算机图形学仿真机器人三维模型，通过运动学计算公式与三维模型相结合，将工业机器人运动状态直观地显示出来，还可以对工业机器人的运动状态进行实时动态模拟显示，这对某些特殊空间作业的工业机器人显得尤为重要［1］。目前，国外的机器人研究机构已开始三维示教器的研发，同时有工业机器人示教器研发机构提出了基于虚拟现实VR（Virtual Reality）技术的虚拟示教方式；国内对三维示教器的研发力度逐步加大，而三维仿真示教在工业机器人发展过程中发挥着日益重要的作用［2］。在工业机器人三维仿真示教研发中，有研发机构直接使用OpenGL绘制三维模型，这种建模仿真方式简单，但画面粗糙、画质较差，很难达到逼真的视觉效果，还有研发机构基于机器操作系统ROS（Robot Operating System）系统开发出较为逼真的效果，但其无法基于Windows系统开发运行［3-6］。而Qt与OpenGL均具备优秀的跨平台特性，在多平台运行编译时，几乎不需要修改程序，只需在不同系统平台下编译即可运行［7］。

文章面向6关节工业机器人，为寻求更为逼真的示教效果和更为优秀的仿真系统通用性与跨平台特性，采用SolidWorks绘制三维模型，使用3DS渲染，基于Qt和OpenGL相结合对三维模型仿真显示系统进行开发研究；采用D-H（Denavit-Hartenberg）参数法找出相邻杆件的参数，根据参数对机器人进行正、逆运动学解析，并通过Matlab程序对其运动进行仿真验证。……