传统的标识设备已经难以满足现代钢铁行业复杂多样工件的标识要求,故而基于机器人的标识设备的研发愈发重要。因现代生产标识设备要求更快速;能适应复杂的工件标识要求;且运动控制精准和实时监控性强,故而选择瑞士 ABB公司的六轴串联机器人,其运动控制系统优于市场上绝大多数机器人,支持多种通讯方式,而且支持二次开发,为实时远程监控创造可能性,其离线编程软件功能强大,编程或修改可直接同步到机器人控制器中,不妨碍生产线作业。本课题以标识设备的设计为首要任务,旨在解决分析机器人的运动控制原理、搭建通讯设计方案、离线轨迹编程与优化等问题。本文研究内容主要有以下几个方面:1.详细分析课题的研究背景及意义,列举出传统的标识设备和标识方法,以及标识现场环境的复杂性,分析了现代标识发展的新要求和趋势,具体分析现代工业机器人的离线编程技术的发展和应用。2.针对机器人的运动学系统进行了分析,对所选ABB工业机器人进行建模、分析,了解其控制原理和位姿表达,对其正、逆运动学及雅克比矩阵进行求解,借助计算机软件MATLAB对其仿真建模,在仿真系统验证求解运动学,利用蒙特卡洛法对其工作空间进行求解。3.实现了机器人与PC之间的Socket通讯,借助NetAssit软件,利用Socket模拟其与相机之间的通讯。利用ABB的PC SDK,在VS2013中二次开发,实现监控机器人目的。4.分析了喷涂数学有限范围模型,选择最优的轨迹规划方案,在CAD中创建字符轨迹,在离线编程软件Robotstudio中建立虚拟工作站,实现了在钢卷的圆柱曲面上和端面上标识数字。利用软件smart组件,建立起对TCP轨迹跟踪的触发信号,观察其实际轨迹,对其运动学参数监测,监测其速度关节变量等,通过程序的分析再次优化,从而得到了理想的标识轨迹规划。