Mô phỏng động học MRM cho ph p quan s t quá trình thao tác công é á nghệ của MRM, khẳng định kết quả tính toán bài toán động học.
Các công cụ xây dựng bài toán mô phỏng gồm có:
• Ngôn ngữ lập trình Visual C++ và ứng dụng MFC
• Thư viện đồ hoạ OpenGL
• Phần mềm thiết kế AutoCAD và SolidWorks
• Gói công cụ Object ARX & phần mềm tính toán Maple 3.3.1 Ngôn ngữ ậ l p trình VisuaL C++ và ng dứ ụng MFC
Visual C++ là ngôn ngữ lập trình dựa trên nền tảng cơ bản của C++ đó là lập trình hướng đối tượng. Visual C++ ra đời khoảng những năm 90 và càng ngày càng được sử dụng rộng rãi. Nó là một trong các ngôn ngữ lập trình thuộc dòng Visual Studio của hãng Microsoft. Việc tạo ra các giao diện phức tạp và trình bày đẹp đối với Visual C++ khá đơn giản, và đây chính là thế mạnh của ngôn ngữ lập trình này trong việc trợ giúp đắc lực cho người lập trình trong khi xây dựng những đề án chương trình lớn hoặc trong kỹ thuật lập trình hệ thống.
MFC là lớp nền tảng của Microsoft (Microsoft Foundation Classes), là một công cụ mạnh trong lập trình ứng dụng cho hầu hết các lĩnh vực vì nó có giao diện đáp ứng mọi nhu cầu của người sử dụng.
3.3.2 Thư viện đồ họa OpenGL
OpenGL được định nghĩa là "giao diện phần mềm cho phần cứng đồ họa", được thiết kế bởi hãng Silicon Graphics. Thực chất, OpenGL là một thư viện các hàm đồ họa, được xem là tiêu chuẩn thiết kế công nghiệp cho đồ họa ba chiều.
Cùngvới việc phát hành phiên bản NT 3.5, OpenGL trở thành một phần của hệ điều hành Windows. Hiện tại với sự hỗ trợ OpenGL trong Windows 95
& Windows 98 và giá cả ngày càng hạ của những bộ tăng tốc đồ hoạ, thì triển
--- 69
vọng sử dụng OpenGL trên bất kỳ máy tính nào đang ngày càng trở nên phổ biến.
Với giao diện lập trình mạnh mẽ, OpenGL cho phép tạo các ứng dụng 3D phức tạp với độ tinh vi, chính xác cao, mà người thiết kế không phải quan tâm đến các công thức toán học và các mã nguồn phức tạp. Và do OpenGL là tiêu chuẩn công nghiệp, các ứng dụng tạo từ nó dùng được trên các phần cứng và hệ điều hành khác nhau.
3.3.3 Công cụ Object ARX
Object Arx (AutoCad runtime Extension) là một môi trường lập trình phát triển cho ứng dụng AutoCad với ngôn ngữ lập trình là C++. Môi trường lập trình Object Arx bao gồm một số các thư viện liên kết động (Dlls) chạy tại cùng một không gian địa chỉ như AutoCad và hoạt động trực tiếp với cấu trúc dữ liệu của AutoCad và mã lệnh. Các thư viện liên kết động này có sự thuận lợi của kiến trúc mở AutoCad, cho phép truy cập trực tiếp đến cở sở dữ liệu AutoCad, hệ thống đồ hoạ, cơ chế hình học của AutoCad đến các lớp mở rộng và các khả năng trong thời gian chạy chương trình. Thêm vào đó chúng ta có thể sử dụng Dlls để tạo các lệnh mới hoạt động theo cách hoàn toàn giống như các lệnh ban đầu của AutoCad.
Nội dung của phần này đã được đề cập chi tiết trong phần tính toán nên không trình bày ở đây.
3.3.4 Chương trình mô phỏng
Các bước xây dựng chương trình mô phỏng gồm có:
Tạo một project MFC Khởi tạo OpenGL
Thiết kế mô hình vật thể bằng phần mềm thiết kế cơ khí SolidWorks T b n v ừ ả ẽ SolidWorks lưu đối tượng với file định d ng *.stl. ạ
Xây dựng module đọc dữ liệu từ tệp số liệu mô phỏng để xây dựng lại mô hình vật thể trong chương trình mô phỏng
--- 70
Số hoá quỹ đạo cần thao tác công ngh c a khâu thao tác cệ ủ ủa robot được v ẽ trong AutoCAD, sử dụng gói công cụ Object ARX, với module đã được lập trình SPline.arx
Lập trình tính toán trên Maple, lấy số liệu đã số hoá để tạo file dữ liệu cho mô phỏng. Xây dựng module đọc số liệu vị trí để cung cấp quỹ đạo chuyển động cho mô hình mô phỏng.
Trên hình 3.4 là giao diện chương trình mô phỏng chuyển động của robot MRM.
3.3.5 Thao tác với chương trình mô phỏng
Khởi tạo chương trình từ thư mục lưu chương trình.
Ta có giao diện như hình 3.4
Từ góc trên bên trái cửa sổ giao diện ta nhận thấy có 2 nút chức năng. Một cho ta lựa chọn cấu hình robot cần mô phỏng. Nút thứ hai cho phép lựa chọn dữ liệu về thao tác công nghệ.
r c
--- 71
Để mô phỏng một quá trình thao tác công nghệ của MRM ta nhấn vào nút:
“Dữ liệu mô phỏng robot” và màn hình xuất hiện cửa sổ cho phép chỉ ra đường dẫn tới thư mục chứa dữ liệu tương ứng với quá trình thao tác công nghệ của MRM.
Chọn xong dữ liệu cấu trúc robot và dữ liệu thao tác công nghệ, chỉ cần nhấn nút “Run” là chương trình mô phỏng cho thấy quá trình hoạt động của MRM.
--- 72
--- 73