虚拟现实技术在自动焊中机器人技术课程中的应用

Equipment Manufacturing Technology No.11,2020
虚拟现实技术在自动焊中机器人
技术课程中的应用
李丽
(长春汽车工业高等专科学校，长春130000)
摘要:VR技术目前在各个领域广泛应用，在教育领域尤其3出。

由于工业机器人在汽车生产中的普遍应用，使工业机器人类课程在机电类专业的比重加大。

以自动焊机中机器人技术这门课程为模板，［过VR平台技术在工业机器人相关课程中应用的分析,找出存在的问题，提出相应的解决方法及措施。

关键词：VR技术；工业机器人;UNINTY3D
中图分类号:G420文献标识码：B 0引言
虚拟现实技术(VR技术)是综合了计算机图形学、多媒体技术4仿真技术等利用软件搭建岀虚拟场景,用户通过专用设备实现听觉、视觉、触觉多种感觉方法的实时感知的融合技术。

由于人机交互是一种依靠自然技能且友好和谐的状态，而具有立体性的虚拟现实技术可以改变人机之间被动、枯燥的状态，这对于改善传统多媒体教学的现状
VR技术泛应用。

而VR 虚拟现实技术凭借其强大的虚拟境拟技术和大的传技术能应教对传的性的。

对教，这种多的方学了真实、的方，种、学实、教等方了大的用。

对于教而言，设备过，
等，VR技术的应用之有
1目前实施过程
1.1机器人专业课程特点
能的机人技术的应用的机，时对机人专教学岀了的叫人过，真实的。

，由于实
文章编号：1672-545X(2020)11-0166-02
现的能，用、种的机人，而机人的统，这
体系设有广泛性，有针对性。

1.2课程实施难点
自动焊机人技术应用是机器人专核心，一理实一体并偏实的，尤其是类专的授体，实施过注学动手能力、实技能。

实际能力的是以设备基础的，焊接机人较，
机人心配备两台IGM机人,型号是RTI456S，授实施过是由教师教授知识点，学轮流操作。

由于时间有限，无法做每个学进实际动手演练，教学设备无法满足教学需。

时,若没有一定的知识储备，对设备可逆的。

这是理实一体及实类亟待解决的。

2基于VR技术课程整体设计
2.1整体流程
本研究采用IGM的RTI456S型机器人和HTC VIVE虚拟仿真等硬件设备，通过CATIA\3Dmax软件进物理建，DELIMA仿真软件进机人运动轨迹规划，应用UNITY3D软件进行虚拟场景总体布局、搭建，通过创建沉浸机人场景,仿真机人过程，以实现虚拟现实技术融入程中。

整体流如图1所示。

收稿日期：2020-08-03
项目编号:2019ZCY246,项目名称:VR技术机人基地的应用研究。

作者简介:李丽(1983-)，硕士研究生，讲师，研究方向:机械数字设计。

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《装备制造技术》2020年第11期
图'整体流程图
2.2VR技术应用于课程的技术关键点
搭建虚拟场景的首要任务是需要将场景中的实
体创建出虚拟模型。

工科领域的实体有其特殊性，有
些要求具有配合关系。

例如，齿轮的啮合线是渐开线
这种特殊的线型以完成齿轮间相互啮合的动作，但
在3Dmax中创建时，关于线型信息会出现数据丢失
问题，导致无法准确模拟出正确啮合时的动作过程。

因此，在创建实体时，于这要求的实体CATIA建模，导入3Drnax中期。

木
模型如图2所示。

/
图2机器人模型
本课程中的一个点是的动。

有正确，的。

因此，在创建虚拟场景时，模拟动过程，创建运动成关。

的以过DELMIA实现。

将课程中的模型（IGM型号RTI456S中，过 模拟出在实工作过程中的动，将以线性现出，导入3Drnax中期渲。

如图3所示。

图3机器人运行轨迹
将的模型模型导入unity3D中，创建出实作相的体场景，C#
场景本，模型UI动作，以实现互。

2.3具体实施
以虚拟现实技术在动中技术课程中课于数制，模，以。

虚拟，在虚拟中动作，据虚拟
准，在中
实作，。

准如1所示。

表1虚拟设备中考核标准
序号类别；/mm
焊缝高低差
不格＞2格（1，2 1
良好(0.5,1)<0.5 2咬边
不及格L>0.5,h>30格L<0.5，h(15，30
良好L<0.5,h<15优秀L=0,h=0 3焊脚高度
不及格＞6或＜2格（2，6
良好(2.5,5)优秀(3,4))焊缝外观
不格（缝弯曲，
有明缺陷）
及格（成形尚可，焊缝均匀）4
良（成形，鱼鳞均匀，（成形美观，鱼鳞低
缝平整，无明棱）细密，低宽窄一致）过虚拟在课程中的，
实，职类课程的目的，的技培养，提升大多数的动力，做大多数合格准，又确
设备不会因作者基础薄弱损坏。

（下转第186页）
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Equipment Manufacturing Technology No.11,2020
3结束语
本文设计的水堵盖自动上料系统，通过自动上料机械机构设计和通过监控扭力和角度，来满足缸盖水堵盖安装过程中扭力和角度的严格技术要求。

自动上料替代人工上料，避免发生人为导致的质量问题。

实时监控拧紧数据,保证水堵盖拧紧时严格的扭力和角度要求
参考文献：
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海:阿特拉斯.科普柯（上海）贸易有限公司,2007:19.
[2]石泉，陈泓.关于目标扭矩+转角监控拧紧策略的应用[J].
技术,2012（9）:28-30.
The Invention Relates to a Design of Automatic Feeding and Tightening
Device for Water Plug of Engine Cylinder Head
PENG Guo-ji,XIAO Xin,LI Xian
(Engine Plant,SAIC-GM-Wu ling Auto Co.,Ltd.,Liuzhou Guangxi545007,China)
Abstract:At present,the installation of water plug of cylinder head depends on the pre-tightening of artificial feeding before tightening,which leads to low production efficiency and easy occurrence of mass escape.In this pa­per,an automatic feeding tightening design scheme is put forward.Through the analysis of feeding principle and the design of mechanical structure,the automatic replacement of manual feeding process is realized,and the orig­inal position of operators is cancelled.Through automatic integration,the efficiency of loading process is effectively improved and the quality risk caused by artificial assembly is eliminated.
Key words:engine manufacturing;cylinder head water blocking;automatic feeding;tightening monitoring
（上接第167页）
3结束语
上,通过技术上的关,实
VR技术融入到机器人类课程教中，解机器人类实课程中设足满足教求
问题。

VR技术科融的技术，时也能够为的。

本为VR技术融入
科目教。

参考文献：
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,201910:36-37.
Virtual Reality Technology in Automatic Welding Robot
Application in Technology Course
LI Li
Changchun Automobile Industry Institute,Changchun130000,China)
Abstract：VR technology is widely used in various fields,especially in the field of education.Due to the general application of industrial robot in automobile production,the proportion of industrial machine human course in me­chanical and electrical specialty is increased.Taking the course of robot technology in automatic welding machine as the template,through the analysis of the application of VR platform technology in industrial robot related cours­es,this paper finds out the existing problems and puts forward the corresponding solutions and measures.
Key words：virtual reality;industrial robot;unity3D
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