孙恺廷，朱隽垚，于存贵，周成

(1. 南京理工大学 机械工程学院，江苏 南京 210094；2. 湖北江山重工有限责任公司 火箭炮研究院，湖北 襄阳 441057)

0 引言

随着工业机器人在工业领域的普及和推广，工业机器人将会越来越多地代替人完成一些高难度、高风险、工作环境恶劣的工作，在这种情况下如何实现对工业机器人的有效监控就显得非常重要了。近年来，随着计算机仿真技术的发展，基于实时数据驱动的工业机器人三维虚拟监控系统备受关注，国内外许多学者也对此进行了研究，但是普遍存在系统开发门槛高、开发效率低、系统可移植性差、监控方式单一等问题。

目前，可实现虚拟监控系统的方式大致可以分为4类[1-6]：

1) 利用三维动画软件实现

通过预先设计好三维模型的各种动作，如：转动、平移、缩放等，利用三维动画制作软件建模，生成控制对象各种角度、姿态对应的图片，并按一定的规则对其进行编号。在显示时，只需计算控制对象对应的图片编号并加以调用显示就可以达到实时仿真的目的。但是由于该方法只能在可知范围内对控制对象的简单动作进行动画演示，在控制对象动作复杂、运动趋势不确定的情况下采用三维动画制作软件的方式实现虚拟监控，往往会造成系统庞大、实时性差以及控制对象动作失真的情况。

2) 直接利用OpenGL实现

OpenGL(open graphics library，开放图形库)是一种适用于渲染2D、3D矢量图形的跨语言、跨平台的应用程序编程接口(API)。这个接口由近350个不同的函数调用组成，是一种独立于硬件设备和操作系统的图形与硬件的接口，开发人员可以利用它开发出功能强大的交互图形应用程序。……