教學(xué)機器人運動控制方法研究及軟件的開發(fā).pdf

1、工業(yè)機器人在現(xiàn)代化工業(yè)國家正在得到越來越廣泛的應(yīng)用，各種工業(yè)機器人的商品樣機不斷進入市場。在這種情況下，模擬工業(yè)機器人系統(tǒng)來開發(fā)教學(xué)機器人實驗系統(tǒng)是一個很需要重視的領(lǐng)域，它作為機器人技術(shù)、計算機技術(shù)和機電一體化技術(shù)教育的教學(xué)工具，對人才培養(yǎng)和高新技術(shù)的推廣應(yīng)用有著重要的意義。 目前，國內(nèi)已有部分高校研制開發(fā)出了較為成型的機器人教學(xué)研究設(shè)備。另外還有許多高校也正投入到相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)工作中。本文以東北大學(xué)國家工科機械基礎(chǔ)教學(xué)基地和沈

2、陽自動化研究所共同研制的三個多自由度教學(xué)機器人為研究對象，在已有的教學(xué)機器人硬件基礎(chǔ)上，開發(fā)出一套新的教學(xué)機器人運動控制實驗軟件。具體完成以下幾方面工作： (1)教學(xué)機器人的運動學(xué)分析。根據(jù)機器人運動學(xué)理論對三個多自由度機器人建立數(shù)學(xué)模型，通過對這三種教學(xué)機器人的結(jié)構(gòu)和運動學(xué)分析，顯式的推導(dǎo)出各教學(xué)機器人的運動學(xué)逆解。 (2)教學(xué)機器人工作空間的確定。分別對不同教學(xué)機器人的自身運動副的約束條件進行分析和計算，最后得出機器

3、人運動的工作空間。 (3)教學(xué)機器人軌跡生成方式的探索。應(yīng)用繪圖軟件AutoCAD，利用其方便的數(shù)據(jù)文件生成功能，探索出了一種串連機器人模型軌跡數(shù)據(jù)的生成方式。 (4)教學(xué)機器人的控制方法。采用面向硬件的控制方式，主要通過向PCL-839板卡寫命令的方式實現(xiàn)控制功能。軟件應(yīng)用VisualC++語言寫成。利用C++語言中的地址操作函數(shù)向PCL-839步進電機控制卡接口中寫入指令，從而完成控制機器人運動的功能。 (5