摘 要

随着现代工业的快速发展，工业产品复杂度增大，对工业制造的要求越来越高。继计算机集成制造、精益生产及并行工程后，作为工业生产制造的一个重要单元—工业机器人，被要求能够重复大量简单的工作，并具有良好的开发性和柔性，同时具有友好、灵活的人机交互能力，因此对机器人示教器的要求越来越高。而传统的手工按键控制机器人的操作，虽能够实现预定的功能，但是具有操作不直观，操作角度难以控制，操作时间长等缺点。本文首先介绍了机器人以及示教器摇杆发展的现状，研究了背景和意义。第二章介绍了示教器与摇杆之间的串口通信的实现。第三章，第四章分别介绍了摇杆操作界面的实现与摇杆数据处理等内容，实现了在示教器界面手动操作机器人的操作以及摇杆对机器人的操作。本文是基于Android平台示教器软件开发的摇杆模块，具有优良的用户体验度与实际操作能力，能够实现在软件界面以及使用摇杆控制机器人的运动。

关键词：工业机器人；示教器；摇杆；Android

Abstract

With the rapid development of modern industry and the increasing complexity of industrial products, the industrial manufacturing requirements are getting higher and higher. Following the computer integrated manufacturing, lean production and concurrent engineering, it is an important unit of industrial production and concurrent engineering, in is an important unit of industrial production – industrial robot, Requirements to repeat a lot of simple work, and flexible human-computer interaction, the requirements of the robot teaching pendant is getting higher and higher. The traditional manual operation of the robot, although able to achieve the intended function, but the operation is not intuitive, difficult to control the operating point of view, long operating time and other shortcoming. This paper first introduces the status quo of the development of robots and joysticks, and studies the background and significance. The second chapter introduces the background and significance. The second chapter introduces the realization of serial communication between teaching and joystick. The third chapter and the fourth chapter introduce of the realization the joystick interface and the joystick data processing respectively. The operation of the robot and the operation of the joystick on the robot are realized. This article is based on Android platform puzzle software development of the joystick module, with excellent user experience and practical ability to be able to achieve in the software interface and the use of joystick control robot movement.

Keywords: Industrial robot；the teach pedant；Joystick；Android

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 机器人示教器的国内外研究现状与发展趋势 2

1.3 本文的主要工作内容 4

第2章 示教器与摇杆通讯功能实现 6

2.1 摇杆通信实现 6

2.1.1摇杆串口通信协议 6

2.1.2 Android平台上串口通讯程序的实现 7

2.2串口通信在虚拟串口上的实现 8

2.2.1 Android虚拟机指定串口的创建 9

2.2.2串口通讯运行实验显示 11

第3章 人机界面实现与摇杆信号处理 12

3.1摇杆界面架构分析 12

3.2摇杆界面程序的设计与实现 12

3.2.1操作系统的选择 12

3.2.2界面程序的实现 13

3.3Android系统裁剪与优化 14

3.4摇杆信号处理 16

3.4.1摇杆输出信号 16

3.4.2示教器数据接口API 17

3.4.3 API数据接口函数及数据交互 18

3.5软件界面及效果实验 20

第4章 示教器通讯模块硬件与软件驱动设计 24

4.1通讯模块硬件设计 24

4.2示教器软件驱动开发 25

4.2.1 Android系统开发平台的搭建 25

4.2.2示教器的驱动模型 26

第五章 总结与展望 27

5.1工作总结 27

5.2环境影响及经济性分析 27

5.2.1环境影响分析 27

5.2.2经济性影响分析 27

5.2工作展望 28

参考文献 29

致谢 30

第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

随着我国工业现代化的发展，机器人行业被列为国家重点科技攻关技术领域。在其后的规划中更将机器人产业列为国家战略性新兴发展行业。工业机器人是集机械、电气、控制、软件、传感器等多学科于一体的先进生产设备，对生产和未来制造业的发展具有举足轻重的意义^[1]。

随着现代化工业快速发展，工业产品复杂度增大，对工业制造要求越来越高，继计算机集成制造、精益生产及并行工程后，作为工业生产制造的一个重要单元-工业机器人，被要求能够重复大量简单的工作，并具有良好的开发性和柔性，同时具有友好、灵活的人机交互能力，以此提高生产的质量和数量，提高劳动生产率和降低生产成本。为了实现这些功能，使工业机器人更好的应用到实际生产环节中，对机器人示教再现技术提出了更高要求^[2]。