基于Linux的SCARA型機械臂運動控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、機器人（機械臂）是能夠在三維空間中實現(xiàn)許多類似人的行為與功能的多自由度機器。隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國對工業(yè)機器人的數(shù)量和質(zhì)量都有很高的需求?，F(xiàn)有的SCARA機械手大多數(shù)采用PC與運動控制卡相配合的方式進(jìn)行系統(tǒng)控制，該方式的響應(yīng)存在一定延遲，并且控制設(shè)備的成本較高。Linux系統(tǒng)是一個成熟而穩(wěn)定的操作系統(tǒng)，它以其開源、穩(wěn)定、免費的優(yōu)勢在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣。利用基于Linux系統(tǒng)的嵌入式平臺作為SCARA機械臂的控制端不僅能提高

2、系統(tǒng)的實時性，并且能降低控制平臺的成本。
　　本文首先分析了研究的背景，并總結(jié)了近年來國內(nèi)外針對機械手控制系統(tǒng)的研究。然后介紹了SCARA機械手的硬件參數(shù)及其機械結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上建立笛卡爾坐標(biāo)系，進(jìn)行了SCARA型機械手的運動學(xué)分析，繪制了機械手的工作區(qū)間，并介紹了軌跡疵點的剔除流程。
　　隨后，本文結(jié)合軟件系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)的設(shè)計，概述了機械手控制系統(tǒng)的總體方案，設(shè)計了軟件系統(tǒng)的框架，介紹了Linux系統(tǒng)開發(fā)平臺與交叉編譯環(huán)

3、境的搭建過程。而為了實現(xiàn)生產(chǎn)線多臺機器人的組網(wǎng)運行，并能夠?qū)崟r監(jiān)控每臺機器人的運行狀況，直接對接到生產(chǎn)管理部門。本文設(shè)計通過基于Qt的機械臂應(yīng)用軟件對SCARA型機械手進(jìn)行運動控制，系統(tǒng)介紹了機械臂UI中登錄界面、設(shè)備列表、編程界面、IO狀態(tài)等主要界面的功能及實現(xiàn)方法，并詳細(xì)講解了基于多線程操作技術(shù)與TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)設(shè)計方案與實現(xiàn)方法。
　　作為應(yīng)用最為廣泛的繪圖軟件，AutoCAD繪制的圖形還無法直接被機械臂系統(tǒng)所