本論文的焦點是在遠程通信方面和機器人工作站的形象化，或者是借助連到機器人工作站的PC機，或者是經由因特網上的Web瀏覽器。所具有的在線能力、機器人工作站臺的直觀顯示與對其控制一起，特別是通過因特網 (Internet)對其控制，有著很大的優點。這使得工業設備(編入機器人工作站)的管理者能監督、控制和在線直接觀察諸機器人單元的狀態及當前的動作，管理者不需附加設備只憑借PC機和Internet連接，由他的辦公室就可方便地做到這一點。

對于這個設計，利用一臺ABB公司IRB 2400型工業機器人運行于工作站中，與裝配部分、物料搬運部分和生產設備部分結合在一起。這整個的工作站是通過PC機上的線框圖來仿真的。該PC機經由與機器人兼容的快速串行鏈接(RSL)被連接到機器人控制器。這個鏈接允許PC機控制在線的機器人和工作站。VB（Visual BASIC)程序的仿真部分被轉換成網絡頁面上的Java語言applet程序。這個applet程序上網絡服務器通信，然后與運行仿真軟件包的PC機通信。這樣就經由Internet網建立了控制。在專家系統中已為具體的工作站設備建立和利用一些原則，以允許工作站去完成一系列確定了的制造動作。該專家系統按照Internet網上允許的用戶附加數值到工作站的控制程序，去完成工作站中的一定動作，不需要任何的機器人詳細編程語言(DPL)或者專門的計算機編程語言(CPL)方面的知識。

設計階段

該設計的第一階段是IRB 2400型機器人的軟件仿真開發，包括經由快速串行鏈接(RSL)的來自PC機的對于機器人的在線控制。設計的第二階段將第一階段與仿真中的生產設備、物料搬運和裝配集成起來，并給出一個實驗性的工作站設備與仿真中的專家系統集成。設計的第三階段是經由Internet網控制，合并網絡服務器和Java語言applet軟件。不同設計階段的布置如圖1所示。

圖1 各設計階段和組成
軟件開發

在第一階段，編程語言VB用來支持快速編程開發（RPD），它與連接機器人和PC機的快速串行鏈接（RSL）相兼容。仿真軟件的主頁如圖2所示。

圖2 仿真軟件的主頁
實際的機器人工作站如圖3所示。

圖3 實際的機器人工作站
機器人的運行程序使用了與C語言非常相似的快速編程語言(RPL)。

在PC機上建立的表示機器人的三維線框圖包含它的所有運動范圍。用該鏈接，機器人能被在線控制。仿真中包含如下功能:

·自動程序的生成
·隱含線的移動
·從任一位置觀察
·防碰撞系統
·全逆運動學轉換
·容易附加任何別的被仿真設備到該環境中
·在仿真中移動被仿真的各部分能力
·接收來自機器人的出錯信息
·讀出機器人的位置和狀態

使用幾何方法得到逆運動學解。

在系統開發時，主要目標之一是使PC機的控制能力達到最大，PC機能以快速而有效的途徑，以盡可能少的數據轉換與機器人控制器通信。

為了由PC機控制機器人的位置，研究了兩種可能的方法。第一種方法涉及在PC機上生成完整的快速程序，然后這些程序下載到機器人控制器去執行。因此，為機器人每個動作所用的程序都會生成并下載去執行。這種方法已完成并被測試。對機器人在線位置控制，結果不是很有利的，因為在新的位置命令給出和機器人開始運動的時間之間，該方法產生1.5秒到2.5秒的延遲。因此，為了達到上述目標，必須發現更有效和更快速的方法。

第二種方法涉及由PC機修改在機器人控制器上運行的存在于RPL語言中的某些持續變量。在含有這些變量的程序于機器人控制器上運行時，RPLBAO保證能修改這些持續變量。

因此，對于其中僅含一條機器人位置指令的RPL，該位置變量被定義為是不變的并被反復執行，機器人可以由PC機改變這個持續變量來被定位。當執行這種控制方法時，所產生的機器人響應時間為0.3秒，這比之第一種方法是快得多了。

軟件/硬件集成

第二階段中，機器人工作站的組成部分——即生產設備、物料搬運和裝配——被建立并實際構成。結合進這些設備的各種傳感器提供準確的信息以及工作站的狀態。傳感器輸入到并進入PC機上的專家系統，以智能地確定為完成確定任務的工作站中機器人的動作。將用于該設備的實際零件和目標提供給專家系統以驅動機器人。在這個設備中，為了從中選擇而將各種編制的機器人路徑和動作提供給專家系統。對于專家系統，具體的設備目標是從四個給定的未加工零件中產生兩個被正確加工和裝配的零件。專家系統的原則基礎構成有些涉及機器人工作站中諸傳感器和條件的任何可能的組合。因此，該專家系統能在任何情況下被啟動，并在任何配置下用機器人工作站朝著其目標開始工作。上述能力對工作站的智能作出極大貢獻，尤其是在由Internet網控制時。專家系統軟件編制從B.Sawyer的書《用Pascal語言編制專家系統》中可獲得。由于這個軟件最初是用Pascal語言寫的，所以提出了用VB語言的集成課題。然而，用Pascal語言為開發Windows應用的面向目標的圖形工具集Delphi已被用于建立專家系統，動態鏈接庫(DDL)會并入VB語言仿真軟件。

遠程（Internet網）控制

第三階段通過Internet網集成并控制機器人工作站。圖4表示出機器人工作站/Internet網通信的概略布局。

圖4 機器人工作站//Internet網通信概略布局
Internet網頁瀏覽器與網頁服務器以通常的方式進行通信。運行于網絡頁面的Java語言之applet程序作為對機器人工作站的用戶接口。該applet與Java服務器通信，Java服務器運行在與長崎網絡服務器一樣的PC機上。

通過微軟(Microsoft)公司的共享文件對Diesel公司的PC機進行通信，對長琦的PC機Java服務器使用兩個為Diesel PC機共享的文件。

一個文件用來連續監控指示來自Diesel PC機響應的變化；而另一個文件用于寫入來自用戶的響應。在Diesel PC機方面，兩個文件對仿真程序是以相反的方式被處理，該仿真程序與包含所有控制和仿真軟件的機器人控制器通信。上述解決方法的被采用，是因為涉及連接的PC機，RSL截斷了任何控制規約(TCP)和用戶圖解規約(UDP)的傳輸。這就使得采用單獨的網絡服務器成為必須。然而，RSL仍然允許PC機與網絡上的其他PC機共享文件。這種方法用來開發系統并利用Diesel PC機上兩個共享文件與長崎的PC機通信。如果RSL不與各種網絡連接接口，則Java服務器能被集成到用VB語言寫的仿真軟件中。這也允許網絡服務器運行在同樣的PC機上(Diesel公司)，而不管附加的PC機(長崎的)之需要。