吕健安

（惠州学院美术与设计学院，惠州 516007）

0 引言

近年来，在工业自动化方面的发展趋势是进一步模拟和控制工业机器人任务，使其更加系统和有效的工作[1]。采用传统方式对机器人任务进行编程和开发是非常繁琐和耗时的，通常需要专业级的操作者才能完成，这也成为了制约中小制造企业使用机器人提高生产效率的主要因素[2]。因此，使用更加简单、廉价和先进的技术来开发机器人任务成为当下的现实需要。在过去20年里，对计算机辅助设计的开发一般是通过真人示教完成的[3]。将计算机辅助设计（CAD）和专家知识库结合起来，再进行系统化编程，可以极大提高制造企业在技术应用上的自动化和通用性，使工业产品设计和机器手程序能够无缝整合，推动现代工业向前发展。

目前，工业机器人系统广泛使用CAD和嵌入式知识来设计机械臂，通过模拟操纵者的动作来实现机械臂的自动化[4]。但这些系统大都需要额外的软件包和专用模块来进行机器人任务的开发，无法使用标准的CAD软件包，由此大大增加了用户的建模难度和使用成本[5]。通过将标准CAD机器人系统与CAD软件相结合的方式，能较好的解决上述问题，它不仅能简化使用方式，还能使用户直观地和机械臂进行交互，基于此，本研究提出一种基于标准CAD专家库的工业机器人仿真平台，该平台能让用户按步骤来实现预期目标，如任务定义、机械臂的三维设计、可访问性验证、任务执行时间优化、图形仿真、碰撞检测等。……