六軸工業(yè)機(jī)器人的軌跡規(guī)劃與控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)也突飛猛進(jìn)，逐漸深入到人們生活的各個(gè)方面，包括工業(yè)上的生產(chǎn)、制造、加工等。
　　本文針對(duì)六軸工業(yè)機(jī)器人主要開(kāi)展了以下幾個(gè)方面的工作：
　　機(jī)器人硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括機(jī)器人本體以及電控柜電氣連接部分的設(shè)計(jì)。上位機(jī)的主要功能是完成與控制器的通信，同時(shí)也要完成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、軌跡規(guī)劃方面算法的實(shí)現(xiàn)，還有狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示。關(guān)節(jié)控制器采用香港固高公司生產(chǎn)的GTS-800運(yùn)動(dòng)控制卡，主要實(shí)現(xiàn)位置、速度和力矩

2、伺服控制算法的實(shí)現(xiàn)。
　　對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)理論進(jìn)行研究，采用標(biāo)準(zhǔn)的D-H建模方法，建立各關(guān)節(jié)的齊次變換矩陣。利用六組變換矩陣的乘積得到運(yùn)動(dòng)學(xué)正解，采用解析法結(jié)合投影法推導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)學(xué)的幾組逆解，最后利用MATLAB的機(jī)器人工具箱進(jìn)行仿真驗(yàn)證，確定正確的一組解。
　　機(jī)器人的軌跡規(guī)劃部分，采用S曲線加減速控制算法結(jié)合三次樣條插值對(duì)機(jī)器人進(jìn)行笛卡爾空間的直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)，使得運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、可靠。并且實(shí)現(xiàn)算法優(yōu)化，優(yōu)化前后的速度、加速度

3、、加加速度變化過(guò)程以及直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)均由MATLAB仿真驗(yàn)證。
　　本文最后給出了控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分?；贛FC結(jié)合固高控制卡的API函數(shù)完成了控制界面程序的編寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與操作者之間的信息交互，完成了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)、數(shù)字量輸入檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)顯示、操作信息提示、串口通信功能開(kāi)啟、運(yùn)動(dòng)模式的切換以及機(jī)器人視覺(jué)信息處理的初步工作。并且基于MFC和OpenGL動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，開(kāi)發(fā)了一套適用于此六軸機(jī)器人的三維仿真工具，其中融入了