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研究生: 江晏丞
Jiang, Yan-Cheng
論文名稱: 不同六軸機械手臂統一介面之設計與實作
Design and Implementation of a Unified Interface for Different Six-Axis Robotic Arms
指導教授: 侯廷偉
Hou, Ting-Wei
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 工程科學系
Department of Engineering Science
論文出版年: 2023
畢業學年度: 111
語文別: 中文
論文頁數: 46
中文關鍵詞: 機械手臂機械手臂控制軟體圖形介面程式介面
外文關鍵詞: robotic arm, robotic arm control software, graphic control interface, program control interface
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  • 本研究設計一套能使用電腦操作不同六軸機械手臂的統一介面(僅限於只操作一隻機械手臂),以解決遇到不同機械手臂就必須花費額外時間重新學習操作新機械手臂的問題。本研究分別在圖形(控制)介面與程式(控制)介面進行深入探討。圖形介面對不同功能與類似功能做較嚴謹的分類,且能方便使用者進行操作與開發。程式介面設計出不同類別架構,包含機械手臂的統一介面與實作介面類別,讓使用者或開發人員可以針對這些格式進行實作。不僅能整合許多常見的工業型機械手臂,對自行開發的機械手臂也能使用。最後對Fanuc與Nexcom與YZRobot進行實作與測試,討論不同機械手臂在實作的過程中所會遇到的問題與差異,並討論本研究提出的統一介面的可行性。

    A unified interface for operating different six-axis robotic arms using a computer is proposed in this thesis. The proposed unified interface only controls one robotic arm. The purpose is to solve the problem of having to spend additional time learning how to operate a new robotic arm. By studying the functions of various robotic arm brands, we propose the graphic (control) interface and the program (control) interface, separately. The graphical interface classifies different functions and similar functions in order for users to operate and develop applications easily. The program interface defines different class structures, including a unified interface and implementation interface class for robotic arms. This is not only for integrating many common industrial robotic arms applications but also for using self-developed robotic arms. Finally, implementations and tests of the proposed interfaces are performed on Fanuc, Nexcom, and YZRobot. The problems encountered during the implementation process of different robotic arms and the feasibility of the unified interface are disussed in this research.

    摘要 I Extended Abstract II 致謝 V 目錄 VI 表目錄 VIII 圖目錄 IX 第一章 緒論 1 1-1 研究背景與動機 1 1-2 研究目的 2 1-3 論文架構 2 第二章 文獻探討 3 2-1 機械手臂整合介面 3 2-2 人機協作 5 2-3 研究相關知識 5 2-4 不同機械手臂共通功能 7 第三章 硬體與軟體設備介紹 9 3-1 機械手臂硬體架構 9 3-2 機械手臂模擬軟體 12 3-3 終端工具 13 第四章 程式架構與設計 14 4-1 介面開發環境 14 4-2 GUI圖形介面 14 4-3 程式介面與架構 16 4-4 C# API控制語法 20 第五章 實作與測試 22 5-1 圖形介面功能位置 22 5-2 系統設備架設 25 5-3 連線離線 25 5-4 顯示目前狀態 26 5-5 控制項目 28 5-6 顯示錯誤訊息 29 5-7 點位移動 30 5-8 顯示資訊 31 5-9 極限範圍 31 5-10 額外功能 31 5-11 程式撰寫 32 5-12 夾爪夾取 34 5-13 寫字測試 35 5-14 物件夾取測試 38 5-15 成果分析 41 第六章 結論與未來展望 43 6-1 結論 43 6-2 未來展望 44 參考文獻 45

    [1] 黃榆哲, 具有移動於地面及桌面進行抓取任務之雙機器人系統設計與實作, 國立成功大學工程科學系碩士論文, 2023.
    [2] S. Mahmud, X. Lin, and J. H. Kim, “Interface for human machine interaction for assistant devices: A review,” 2020 10th Annual computing and communication workshop and conference (CCWC), Las Vegas, NV, USA, pp. 768-773, 2020, doi: 10.1109/CCWC47524.2020.9031244.
    [3] L. Salameen, A. Estatieh, S. Darbisi, T. A. Tutunji, and N. A. Rawashdeh, “Interfacing computing platforms for dynamic control and identification of an industrial KUKA Robot Arm,” 2020 21st International Conference on Research and Education in Mechatronics (REM), Cracow, Poland, pp. 1-5, 2020, doi: 10.1109/REM49740.2020.9313878.
    [4] K. A. Szczurek, R. M. Prades, E. Matheson, J. Rodriguez-Nogueira, and M. D. Castro, “Multimodal multi-user mixed reality human–robot interface for remote operations in hazardous environments,” IEEE Access, vol. 11, pp. 17305-17333, 2023, doi: 10.1109/ACCESS.2023.3245833.
    [5] 江育徵, 兩種不同機械手臂控制系統之整合介面, 國立成功大學工程科學系碩士在職專班碩士論文, 2021.
    [6] OCTOPUZ, 機器人離線編程規劃分析軟體OCTOPUZ, [online] Available:https://www.cadmen.com/product/99, last retrieve 21 Jul. 2023.
    [7] 詹竣傑, 智慧型工業機器人之人機協作安全防護模組研製, 國立中興大學電機工程學研究所博士學位論文, 2020.
    [8] 賴坤鴻, 運用機器手臂動作意圖表達提升人機協作流暢性與系統效率, 國立陽明交通大學機器人碩士學位學程碩士論文, 2021.
    [9] Wikipedia, “Virtual file system”, [online] Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_file_system. last retrieve 21 Jul. 2023.
    [10] 吳捷, 個人化儲存服務系統平台之設計與實作, 國立交通大學資訊學院資訊學程碩士論文, 2010.
    [11] Wikipedia, “Java Virtual Machine”, [online] Available: https://zh.wikipedia.org/zh-tw/Java%E8%99%9A%E6%8B%9F%E6%9C%BA, last retrieve 21 Jul. 2023.
    [12] 楊程凱, 設計與實作嵌入式系統環境下的可移植JVM圖形環境, 國立成功大學工程科學學系碩士論文, 2006.
    [13] Fanuc, FANUC ROBOT INTERFACE MANUAL, 發那科公司, vol. 2.0.8, 2015.
    [14] Nexcom, NexMotion函式庫, 使用者手冊, 新漢股份有限公司, Oct. 2017.
    [15] Toshiba, TS1000/TS2000/TS2100 ROBOT CONTROLLER, TSPC MANUAL, 東芝公司, Mar. 2007.
    [16] Toshiba, TS3000系列機械手控制器, 使用說明書, 東芝公司, 機械手語言篇, 2012.
    [17] MITSUBISHI, Mitsubishi Electric Industrial Robots, CRn-500 Series, CRn-700 Series, Communication Middleware(Melfa RXM.ocx), Instruction Manual, 三菱電機股份有限公司, 2009.
    [18] MITSUBISHI, 三菱電機工業機器人, CR800系列控制器, 操作說明書, 功能和操作詳細說明, 三菱電機股份有限公司, Jan. 2020.
    [19] 吳承澤, Fanuc R-30iB 基本操作教育訓練, Fanuc Robot 營業部設計, 發那科台灣分公司, vol. 1, 2018.

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