工業(yè)機器人軌跡規(guī)劃控制系統(tǒng)的研究.pdf

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

2、反解。根據(jù)該課題應(yīng)用的實際要求，對動力學(xué)進行簡單的闡述。在Matlab環(huán)境下，仿真繪制了該關(guān)節(jié)式機器人的工作空間。
　　詳細分析了機器人軌跡規(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，并對兩種方法進行優(yōu)缺點比較。在關(guān)節(jié)空間中，利用Matlab進行了空間直線插補仿真。
　　機器人的控制系統(tǒng)采用PC機+多DSP接口卡的新型硬件結(jié)構(gòu)方案，其中包括基于DSP的運動控制卡、利用XR17D158芯片設(shè)計的PCI-R

3、S485接口卡和基于位置反饋硬件等。基于運動控制要求，本文采用基于重力補償?shù)腜D控制算法。并對數(shù)字PID控制算法進行詳細介紹，最后根據(jù)運動控制要求完成軟件的編制。
　　對機器人位置系統(tǒng)進行分析和標定，對三個位置關(guān)節(jié)的動力學(xué)項進行的實驗識別，這里主要是重力和摩擦力項，在不同位置上進行曲線擬合，設(shè)計了基于重力補償和摩擦補償?shù)难a償器。介紹上位機的應(yīng)用程序，它體現(xiàn)在上、下位機的通信，運動學(xué)計算等，最后完成直線插補實驗，驗證底層伺服控制軟件