郑 博， 杜 虹， 崔陆军， 郭士锐， 李晓磊， 崔英浩， 徐景霞

(中原工学院 机电学院， 河南 郑州 450007)

高档数控机床和机器人是“中国制造2025”规划中“制造业十大重点领域”之一[1]。目前，生产一线对工业机器人等智能设备的需求不断扩大。针对工业机器人开展的实验教学课程，在相关专业的课程培养中十分重要。工业机器人系统复杂、价格昂贵、实验及维护成本较高，在工业机器人实验教学中应用虚拟仿真技术是一种高效经济的解决方案[2-3]。

目前市场上主流工业机器人厂商开发的仿真软件主要面向生产应用，学习门槛较高，且不同厂商的仿真软件相对闭源，互不开放[4]。因此，现有仿真软件并不切合面向教学的实验课程需求。

随着计算机软件、计算机图形学及虚拟现实相关技术的发展，诸多便于快速开发的虚拟仿真引擎相继问世。Unity3D是一种专门针对虚拟交互开发、视景仿真、多平台部署应用需求的三维仿真引擎，能够帮助开发者快速构建虚拟仿真系统。以Unity3D仿真引擎为工具，实现机器人运动的虚拟仿真，对虚拟仿真实验教学具有重要的参考价值[5]。

1 六轴工业机器人的虚拟仿真建模

1.1六轴工业机器人的结构分析

本文将装配作业用IRB1410型工业机器人作为虚拟仿真的对象。该型机器人为关节型六轴机器人，具有工作范围大、到达距离长且结构紧凑等优点，在弧焊、物料搬运和过程应用领域得到了大规模应用，具有比较典型的实验教学价值。IRB1410型六轴工业机器人的结构组成如图1所示，其各关节轴具体参数[6]如表1所示。……