基于運(yùn)動學(xué)的機(jī)械臂運(yùn)動控制.pdf

1、機(jī)器人科學(xué)是把自動控制原理、運(yùn)動學(xué)算法和視覺圖像處理等一些當(dāng)代高端的技術(shù)綜合在一起，它涵蓋了非常廣泛的學(xué)科，包含機(jī)械原理、信息通信技術(shù)、運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)、圖像分析處理和自動控制理論等多種領(lǐng)域，是目前世界科學(xué)研究中最為熱門的方向之一，是每個國家綜合技術(shù)水平與自動化程度的最直觀一種展現(xiàn)形式。因此，對現(xiàn)代機(jī)器人學(xué)科深入研究對一個國家發(fā)展進(jìn)步有非常重要的作用。
　　本系統(tǒng)使用的是大谷六自由度機(jī)械臂，該機(jī)械臂系統(tǒng)的組成主要有四個部分，分別是機(jī)

2、身、手臂、手腕和末端操作器。該機(jī)械臂是用6個自動舵機(jī)上金屬支架組件而成的，再對機(jī)械臂的機(jī)械構(gòu)造與舵機(jī)控制辦法展開了具體的理論結(jié)構(gòu)分析，設(shè)計(jì)出了這套針對機(jī)械臂的自動控制系統(tǒng)。
　　本論文主要工作內(nèi)容:
　　1、對機(jī)器人運(yùn)動學(xué)進(jìn)行理論分析與求解，通過雙目視覺系統(tǒng)判斷出物體的空間坐標(biāo)，同時知道機(jī)械臂末端操作器的位姿后，通過FPGA控制器對運(yùn)動學(xué)的分析，計(jì)算出每個舵機(jī)應(yīng)該轉(zhuǎn)動的角度，從而發(fā)出指令，控制整個機(jī)械機(jī)械臂在規(guī)定的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)

3、對目標(biāo)物體的抓取。
　　2、研究設(shè)計(jì)出可以有效對機(jī)械臂進(jìn)行操控的系統(tǒng)。本系統(tǒng)的硬件部分的實(shí)施方案使用的是模塊化設(shè)計(jì)，將會分為芯片、電源、遙控器、顯示器和驅(qū)動器五部分，并分別對每部分進(jìn)行分析與研究，從而將功能分解，降低了每個模塊之間的耦合性。軟件的控制系統(tǒng)也進(jìn)行了改變，放棄了以前的在PC機(jī)上使用控制軟件的辦法，單純使用這套專門針對機(jī)械臂研究的操控系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)對機(jī)械臂進(jìn)行實(shí)時操作控制，控制芯片為CycloneⅣ系列FPGA。本設(shè)計(jì)系