工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、工業(yè)機(jī)器人在執(zhí)行某項(xiàng)操作任務(wù)時(shí)，往往會(huì)附加一些約束條件，如沿指定的路徑運(yùn)動(dòng)，這就要對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行規(guī)劃，而運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃的好壞直接影響機(jī)器人作業(yè)的質(zhì)量，因此，研究機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)軌跡的規(guī)劃尤為重要。針對(duì)此點(diǎn)，本文對(duì)Cincinnati T3-746工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行軌跡規(guī)劃的研究，使其按預(yù)期的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，以供機(jī)器人等機(jī)電一體化教學(xué)課程的使用。
　　本文首先對(duì)該機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析,針對(duì)實(shí)際情況建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，推導(dǎo)運(yùn)動(dòng)學(xué)正

2、反解。根據(jù)該課題應(yīng)用的實(shí)際要求，對(duì)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行簡單的闡述。在Matlab環(huán)境下，仿真繪制了該關(guān)節(jié)式機(jī)器人的工作空間。
　　詳細(xì)分析了機(jī)器人軌跡規(guī)劃相關(guān)問題，介紹了在關(guān)節(jié)空間和笛卡爾空間兩種不同的軌跡規(guī)劃方法，并對(duì)兩種方法進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)比較。在關(guān)節(jié)空間中，利用Matlab進(jìn)行了空間直線插補(bǔ)仿真。
　　機(jī)器人的控制系統(tǒng)采用PC機(jī)+多DSP接口卡的新型硬件結(jié)構(gòu)方案，其中包括基于DSP的運(yùn)動(dòng)控制卡、利用XR17D158芯片設(shè)計(jì)的PCI-R

3、S485接口卡和基于位置反饋硬件等?；谶\(yùn)動(dòng)控制要求，本文采用基于重力補(bǔ)償?shù)腜D控制算法。并對(duì)數(shù)字PID控制算法進(jìn)行詳細(xì)介紹，最后根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制要求完成軟件的編制。
　　對(duì)機(jī)器人位置系統(tǒng)進(jìn)行分析和標(biāo)定，對(duì)三個(gè)位置關(guān)節(jié)的動(dòng)力學(xué)項(xiàng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)識(shí)別，這里主要是重力和摩擦力項(xiàng)，在不同位置上進(jìn)行曲線擬合，設(shè)計(jì)了基于重力補(bǔ)償和摩擦補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償器。介紹上位機(jī)的應(yīng)用程序，它體現(xiàn)在上、下位機(jī)的通信，運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算等，最后完成直線插補(bǔ)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證底層伺服控制軟件