基于FPGA的三軸并聯(lián)型機(jī)器人控制的實現(xiàn).pdf

1、三軸并聯(lián)型機(jī)器人屬于少自由度并聯(lián)型機(jī)器人,其機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、承載能力強(qiáng)、剛度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)點使得其被廣泛應(yīng)用于汽車裝配、食品包裝、電子元器件貼裝等領(lǐng)域。三軸并聯(lián)型憑借巨大的市場價值及廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域成為研究熱點。
　　三軸并聯(lián)型機(jī)器人需對大量計算進(jìn)行實時處理,其中比較復(fù)雜的部分是其空間位置反解運算,位置反解運算計算公式復(fù)雜包括三角函數(shù)運算、開方運算、乘除法運算等。本論文針對其計算公式復(fù)雜的特點,提出了一種基于FPGA的全流水線設(shè)計的

2、實現(xiàn),為該領(lǐng)域增添了新的實現(xiàn)途徑。論文主要包括六個部分:選題背景及意義、運動平臺分析、系統(tǒng)總體方案設(shè)計、系統(tǒng)硬件設(shè)計、系統(tǒng)軟件設(shè)計和系統(tǒng)測試。
　　論文的第一部分介紹了并聯(lián)機(jī)器人的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用情況,闡述了論文研究背景及研究意義。
　　論文的第二部分對三軸并聯(lián)型機(jī)器人運動平臺進(jìn)行了全面分析,建立了動靜平臺坐標(biāo)系,進(jìn)行了位置正解、反解分析及工作空間分析。
　　論文的第三部分論述了三軸并聯(lián)型機(jī)器人控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)

3、計。根據(jù)三軸并聯(lián)型機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域確定了控制系統(tǒng)的主要參數(shù),并對控制方案進(jìn)行了比較選擇,最終確定了三軸并聯(lián)型機(jī)器人控制系統(tǒng)總體方案及流程。
　　論文的第四部分簡要的描述了系統(tǒng)的硬件設(shè)計。主要介紹了關(guān)鍵器件的選型及各部分主要電路的設(shè)計。
　　論文的第五部分論述了控制系統(tǒng)的 FPGA邏輯設(shè)計,是論文的關(guān)鍵部分。FPGA的邏輯設(shè)計主要完成三軸并聯(lián)型機(jī)器人控制所需的大量實時運算,是本設(shè)計的難點。
　　論文的第六部分論述了系統(tǒng)的