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机器人技术作为多学科融合的高科技技术,研究中会遇到很多的难题。运用仿真技术进行诸如参数设置,调试等工作可以提高效率,节省成本。近年来发展起来的虚拟仿真技术可以实现三维环境的建立和与外界实时的交互,越来越多地应用在机器人仿真领域中。运用虚拟现实建模语言VRML创建虚拟环境进行机器人的运动虚拟仿真,可以直观地观察机器人的运动情况和存在的问题,也可以为遥操作提供界面。本文首先介绍了机器人的运动学理论、机器人运动学方程及其正逆解,分析出了机器人的工作空间,为机器人的虚拟仿真提供了理论基础。详细介绍了VRML的建模功能和与Java之间的外部通信接口EAI以及运用它们完成仿真的方法和过程。运用VRML建立了六自由度机器人的三维模型及工作环境,通过VRML的外部通信接口EAI,由Java编程控制机器人抓手的运动,不仅实现了机器人正运动学逆运动学仿真,实现了点到点的轨迹仿真,同时实现了机器人沿工件轮廓的空间连续轨迹仿真。连续轨迹可以是连续直线,圆弧等。连续轨迹运动的仿真需要得到轨迹数据,为了实现自动轨迹数据的获取,我们通过Pro/Engineer软件的自动数控编程模块Pro/NC得到数控代码,对其编辑解析提取得到轨迹点;然后将轨迹点导入Java程序即可控制虚拟环境中的机器人沿轨迹运动。运用JavaApplet建立了交互式界面,使机器人运动和外界进行交互,输入机器人运动需要的数据并输出机器人运动过程中的相关数据和碰撞干涉等问题。最后介绍了移动机器人的轨迹控制方法积分回退法,并基于移动机器人AS-R的实验平台进行了移动机器人的轨迹控制实验,得到了机器人的轨迹曲线。