工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)加快了制造業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的升級(jí)。工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)的發(fā)展水平在很大程度上體現(xiàn)了一個(gè)國家工業(yè)自動(dòng)化的能力。工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器位置和姿態(tài)的控制算法是整個(gè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的核心。因此，研究工業(yè)機(jī)器人的位姿控制算法有著至關(guān)重大的意義。
　　首先，本文介紹了工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)組成及分類，介紹了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，并給出了本課題實(shí)現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的指標(biāo)要求。然后從工業(yè)機(jī)器人的正運(yùn)動(dòng)學(xué)與逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的求

2、解出發(fā)，在此基礎(chǔ)上建立本課題所采用的六自由度工業(yè)機(jī)器人的D-H模型。在此模型基礎(chǔ)上，介紹了末端執(zhí)行器的微分運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)及其相關(guān)原理。
　　其次，在介紹工業(yè)機(jī)器人的各種軌跡插補(bǔ)算法后，提出基于笛卡爾坐標(biāo)系的定距插補(bǔ)算法。介紹了定距插補(bǔ)算法實(shí)現(xiàn)機(jī)器人末端執(zhí)行器的位置控制、速度控制和姿態(tài)控制。并且在MATLAB上仿真實(shí)現(xiàn)直線軌跡、圓弧軌跡、螺旋線軌跡和拋物線軌跡。分析了定距插補(bǔ)相對(duì)于定時(shí)插補(bǔ)的優(yōu)點(diǎn)。此外，還研究了工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃算法在關(guān)節(jié)

3、空間上的實(shí)現(xiàn)，比如仿真實(shí)現(xiàn)了三次樣條曲線、五次多項(xiàng)式曲線和三次均勻有理B樣條曲線。
　　然后，介紹了本文所實(shí)現(xiàn)機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件架構(gòu)，DSP+FPGA架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及芯片的選型。介紹了系統(tǒng)的電源架構(gòu)與設(shè)計(jì)，還有系統(tǒng)內(nèi)板級(jí)接口的電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。還詳細(xì)介紹了DSP與FPGA之間EMIFA通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。軟件部分則從總體架構(gòu)的介紹出發(fā)，詳細(xì)介紹了機(jī)器人功能函數(shù)的實(shí)現(xiàn)流程，伺服驅(qū)動(dòng)控制模塊以及位置反饋模塊的邏輯邏輯流程圖。
　　最后