2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p>  五邑大學(xué)碩士學(xué)位論文</p><p><b>  摘</b></p><p><b>  要</b></p><p>  機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用</p><p><b>  目前</b></p><p>  工業(yè)機(jī)器人控制系

2、統(tǒng)大多采用封閉</p><p><b>  結(jié)構(gòu)的專用控制器</b></p><p><b>  其通用性差</b></p><p><b>  生產(chǎn)成本高</b></p><p><b>  不易擴(kuò)展和維護(hù)</b></p><p>

3、;<b>  已越來越不能適</b></p><p><b>  應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)柔性化</b></p><p><b>  網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)的需求</b></p><p>  開發(fā)利用現(xiàn)有資源的開放式機(jī)器人控制</p><p><b>  器</b></p&

4、gt;<p><b>  以降低機(jī)器人成本</b></p><p>  使機(jī)器人像個(gè)人計(jì)算機(jī)一樣普及將成為機(jī)器人的一個(gè)重要</p><p>  方向 本文基于工控機(jī) 單片機(jī)和 Windows?。玻埃埃?操作系統(tǒng)</p><p>  以 SCARA 平面關(guān)節(jié)型</p><p><b>  機(jī)器人為研

5、究對(duì)象</b></p><p><b>  設(shè)計(jì)研制了高性能</b></p><p><b>  低成本</b></p><p><b>  開放式的控制器</b></p><p><b>  并設(shè)計(jì)制作了</b></p><

6、;p>  SCARA 機(jī)器人樣機(jī)</p><p>  采用二級(jí)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)</p><p>  設(shè)計(jì)了 SCARA 機(jī)器人控制器</p><p><b>  其中</b></p><p><b>  以工控機(jī)作為</b></p><p><b>  上位機(jī)&

7、lt;/b></p><p><b>  實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面</b></p><p><b>  軌跡規(guī)劃</b></p><p>  運(yùn)動(dòng)控制和狀態(tài)監(jiān)控等功能</p><p><b>  下位機(jī)采用</b></p><p> ?。樱裕茫福梗茫担?單片機(jī)

8、控制系統(tǒng)</p><p>  通過 PCL-731 數(shù)字 I/O 卡與上位機(jī)通訊</p><p><b>  實(shí)現(xiàn)接收上位</b></p><p><b>  機(jī)指令</b></p><p>  驅(qū)動(dòng)機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)等功能</p><p>  建立了 SCARA 機(jī)器人的機(jī)械結(jié)

9、構(gòu)模型</p><p>  SCARA 機(jī)器人由六部分組成</p><p><b>  包括一個(gè)</b></p><p>  移動(dòng)關(guān)節(jié)和三個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)</p><p>  各關(guān)節(jié)采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)</p><p><b>  基于模塊化設(shè)計(jì)思想</b></p>&l

10、t;p><b>  采用</b></p><p> ?。校颍铮牛危牵桑危牛牛?和 AutoCAD 完成了機(jī)器人本體的三維模型設(shè)計(jì)和二維圖設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)</p><p><b>  計(jì)圖加工</b></p><p><b>  制作了主要機(jī)械部件</b></p><p> 

11、 完成了機(jī)器人本體的裝配和調(diào)試</p><p>  設(shè)計(jì)制作了 STC89C51 單片機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路 完成了伺服驅(qū)動(dòng)器的主電路配</p><p>  線和機(jī)器人控制器的硬件電路配線</p><p>  采用 C++?。拢酰椋欤洌澹?和匯編語言開發(fā)了控制器的</p><p>  上位機(jī)控制系統(tǒng)和下位機(jī)控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)了上位機(jī)與下位機(jī)的通訊協(xié)議

12、和通訊模塊</p><p>  并對(duì)控制器的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)進(jìn)行了綜合調(diào)試</p><p>  完成了 SCARA 機(jī)器人的工作穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)</p><p>  點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)和連續(xù)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)</p><p><b>  實(shí)驗(yàn)</b></p><p>  結(jié)果表明 基于工控機(jī)和 Windows?。玻埃?/p>

13、0 操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開放式 SCARA 機(jī)器人控制器</p><p><b>  具有通用性強(qiáng)</b></p><p><b>  開放性好</b></p><p><b>  操作簡(jiǎn)單</b></p><p><b>  易于擴(kuò)展</b></p>

14、;<p><b>  維護(hù)方便等特點(diǎn)</b></p><p><b>  基于該控制器</b></p><p>  利用現(xiàn)有資源設(shè)計(jì)的 SCARA 機(jī)器人生產(chǎn)成本低</p><p><b>  值和廣闊的市場(chǎng)前景</b></p><p><b>  功能

15、擴(kuò)展性強(qiáng)</b></p><p><b>  具有良好的實(shí)用價(jià)</b></p><p><b>  關(guān)鍵詞</b></p><p><b> ?。樱茫粒遥?機(jī)器人</b></p><p><b>  開放式</b></p><

16、;p><b>  控制器</b></p><p><b>  工控機(jī)</b></p><p><b>  單片機(jī)</b></p><p><b> ?。桑?卡</b></p><p><b>  伺服電機(jī) </b></p

17、><p><b>  I</b></p><p>  SCARA 機(jī)器人的研究與設(shè)計(jì)</p><p><b>  Abstract</b></p><p>  Robot has been widely used in industry production. At present, most of t

18、he industry</p><p>  robot control systems use close and special controllers, which are low universal, high</p><p>  cost, not easy to be extended and maintained, and can’t adapt to the requirem

19、ent of</p><p>  flexible and network production of modern manufacturing. It will be an important way of</p><p>  robot to develop open architecture robot controller by using existing resource to

20、 reduce</p><p>  the cost of robot and make robot popularize just like computer. The paper studies</p><p>  SCARA robot, designs and produces a kind of SCARA robot controller that is of high<

21、/p><p>  performance, low cost and open-architecture based on industry PC, single chip and</p><p>  Windows 2000. A SCARA robot prototype machine is designed and produced.</p><p>  The

22、 robot controller is designed with the structure of two levels computer system.</p><p>  On the one hand, Industry PC is used as master to offer human-computer interface, mark</p><p>  out the t

23、rack, control the movement, inspect and control the status. On the other hand,</p><p>  STC89C51 single chip control system is used as slave to communicate with the master by</p><p>  PCL-731 di

24、gital I/O card, receive the instructions from master computer and drive the</p><p>  robot joint moving.</p><p>  The model of mechanical structure of SCARA robot is built. SCARA robot is</p&

25、gt;<p>  consisted of six parts, includes a moving joint and three rotary joints. All the joints are</p><p>  drove by servo motors. The author designed 3-dimension models and 2-dimension draws</p&

26、gt;<p>  of SCARA robot’s manipulator by Pro/ENGINEER and AutoCAD based on model</p><p>  designing thinking. The main mechanical parts of robot arms are machined and processed</p><p>  a

27、ccording to the draws, and the assembling and debugging of SCARA robot’s</p><p>  manipulator has been finished.</p><p>  The author designed and produced hardware circuit of STC89C51 single chi

28、p</p><p>  control system. The wiring of servo motor drivers’ main circuit and hardware circuit of</p><p>  the robot controller is finished. The author developed main computer control system an

29、d</p><p>  slave computer control system of SCARA robot controller by C++ Builder and compiling</p><p>  language. The communication protocol and models between main and slave computer are</p

30、><p>  also designed. Meanwhile, hardware system and software system of the controller are</p><p><b>  II</b></p><p>  五邑大學(xué)碩士學(xué)位論文</p><p>  synthetically debugg

31、ed.</p><p>  The experiment of SCARA robots’ working stability, moving from point to point</p><p>  and moving continuous is finished. The results of the experiment indicate that the robot</p

32、><p>  controller with open architecture based on industry PC and Windows 2000 poses the</p><p>  advantages of good versatility, good openness, operating simply, expanding easily and</p>&l

33、t;p>  maintaining expediently. The SCARA robot designed based on this controller by existing</p><p>  resource has low cost, powerful expansibility of function, good utility value and wide</p><

34、p>  market prospect.</p><p>  Key Words: SCARA Robot, Open Architecture, Controller, Industry Computer,</p><p>  Single Chip, I/O Card, Servo motor</p><p><b>  III</b>

35、;</p><p>  五邑大學(xué)碩士學(xué)位論文</p><p><b>  第一章  緒 論</b></p><p><b>  1.1</b></p><p>  工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展及研究現(xiàn)狀</p><p>  機(jī)器人自誕生之日起 便顯示出其強(qiáng)大的生命力 機(jī)器人首先在工業(yè)生產(chǎn)

36、中得到了</p><p>  廣泛應(yīng)用 并給傳統(tǒng)工業(yè)帶來了質(zhì)的飛躍 它不僅提高了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化程度 提高</p><p>  了勞動(dòng)生產(chǎn)率 而且還推動(dòng)了以資源消耗低 環(huán)境污染少為特征的新型工業(yè)的誕生 隨</p><p>  著人類在機(jī)械工程 電氣工程 微電子技術(shù) 計(jì)算機(jī)技術(shù) 控制論 傳感技術(shù) 信息學(xué)</p><p>  聲學(xué) 仿生學(xué)及人工智

37、能等學(xué)科領(lǐng)域的飛速發(fā)展 機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用也正在向農(nóng)業(yè) 林</p><p>  業(yè) 畜牧養(yǎng)殖 海洋開發(fā) 宇宙探索 國(guó)防建設(shè) 安全救濟(jì) 生物醫(yī)學(xué) 服務(wù)娛樂等新</p><p>  領(lǐng)域拓展開來 并已取得顯著進(jìn)展 機(jī)器人技術(shù)已成為高科技應(yīng)用領(lǐng)域中的重要組成部</p><p><b>  分[1]-[15]</b></p><p&g

38、t;  機(jī)器人主要有兩大類 用于制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和用于非制造環(huán)境下的服務(wù)機(jī)</p><p>  器人 工業(yè)機(jī)器人是一種對(duì)生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)條件具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性的柔性自動(dòng)</p><p>  化裝備 它主要用于現(xiàn)代制造業(yè)中代替人們從事繁重 重復(fù)單調(diào) 環(huán)境惡劣危險(xiǎn) 人做</p><p>  不了或做不好的工作 從而減輕了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度 改善了勞動(dòng)環(huán)境 并有效地

39、提高了</p><p><b>  生產(chǎn)的自動(dòng)化程度</b></p><p>  提高了產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率</p><p>  工業(yè)機(jī)器人是柔性化制造系統(tǒng)</p><p><b> ?。疲停?lt;/b></p><p>  自動(dòng)化工廠 FA 和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) CIMS 必不

40、可少的自動(dòng)化工具 它</p><p>  的發(fā)展和應(yīng)用情況已成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志[9]-[15]</p><p><b>  1.1.1</b></p><p>  工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程</p><p> ?。保梗担?年美國(guó)的 George?。模澹觯铮?設(shè)計(jì)了第一臺(tái)可編程機(jī)器人</p>&l

41、t;p><b>  取名為</b></p><p><b>  萬能自動(dòng)</b></p><p> ?。眨睿椋觯澹颍螅幔臁。粒酰簦铮恚幔簦椋铮?lt;/p><p><b>  該機(jī)器人自帶存儲(chǔ)器</b></p><p>  可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)</p>&l

42、t;p><b> ?。保梗担?lt;/b></p><p>  年 Devol 和被譽(yù)為</p><p>  工業(yè)機(jī)器人之父 的 Joseph?。疲。牛睿纾澹臁。拢澹颍纾澹?成立了 Unimation</p><p>  公司 開始設(shè)計(jì) 生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人 UNIMATE 并于 1960 年研制出第一臺(tái)機(jī)器人樣機(jī) 同</p><

43、;p><b>  時(shí)</b></p><p><b>  美國(guó) AMF</b></p><p> ?。粒恚澹颍椋悖幔睢。停幔悖瑁椋睿濉。幔睿洹。疲铮酰睿洌颍?lt;/p><p>  公司也設(shè)計(jì)制造了另一種圓柱坐標(biāo)形</p><p>  式的機(jī)器人 Versatran Unimation 和 Ver

44、satran 成為世界上最早的工業(yè)機(jī)器人</p><p><b> ?。保梗叮?lt;/b></p><p>  年 美國(guó) General?。停铮簦铮?公司的裝配生產(chǎn)線安裝了世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人 UNIMATE</p><p>  從而拉開了工業(yè)機(jī)器人為人類服務(wù)的序幕[11][16]  </p><p> ?。玻?世紀(jì) 60

45、 年代是工業(yè)機(jī)器人的萌芽發(fā)展階段</p><p>  工業(yè)機(jī)器人首先被應(yīng)用于汽車生產(chǎn)</p><p>  線的搬運(yùn) 焊接 噴漆等作業(yè) 它們?cè)诠I(yè)生產(chǎn)中表現(xiàn)出良好的靈活性和穩(wěn)定性 極大</p><p><b>  1</b></p><p>  SCARA 機(jī)器人的研究與設(shè)計(jì)</p><p><

46、;b>  地提高了生產(chǎn)效率</b></p><p>  因此在工業(yè)生產(chǎn)中得到推廣  </p><p> ?。玻?世紀(jì) 70 年代</p><p><b>  隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)</b></p><p>  自動(dòng)控制理論的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)對(duì)自動(dòng)化需求</p><p>  的不斷增長(zhǎng) 工業(yè)

47、機(jī)器人技術(shù)得到了迅速發(fā)展 1970 年在美國(guó)召開了第一屆國(guó)際工業(yè)機(jī)</p><p><b>  器人學(xué)術(shù)會(huì)議</b></p><p> ?。保梗罚?年 Richard Hohn 為 Cincinnati?。停椋欤幔悖颍铮?公司開發(fā)了第一臺(tái)由</p><p>  微型計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人 T3 該機(jī)器人由液壓驅(qū)動(dòng) 能提升的有效負(fù)載達(dá) 45 公斤

48、</p><p> ?。保梗罚?年 Scheinman 教授設(shè)計(jì)了一臺(tái)通過觸覺和壓力傳感器反饋進(jìn)行小零件裝配的機(jī)械</p><p>  臂 the Silver?。粒颍?并成立了 Vicarm 公司</p><p>  將這種新型機(jī)器人推向市場(chǎng)</p><p><b>  1977 年</b></p>&l

49、t;p><b>  歐</b></p><p>  洲的 ASEA 機(jī)器人公司推出了兩款使用微型電子控制器進(jìn)行編程操作的工業(yè)機(jī)器人 同</p><p>  年 Unimation 公司收購(gòu)了 Vicarm 公司 并于 1978 年采用 Vicarm 的設(shè)計(jì)技術(shù) 開發(fā)了</p><p><b>  PUMA</b>&l

50、t;/p><p>  Programmable?。眨睿椋觯澹颍螅幔臁。停幔悖瑁椋睿濉。妫铮颉。粒螅螅澹恚猓欤?lt;/p><p><b>  通用工業(yè)機(jī)器人</b></p><p><b>  這是一種</b></p><p>  具有多關(guān)節(jié) 全電動(dòng) 多 CPU 分級(jí)控制的機(jī)器人 采用 VAL 專用編程語言

51、 可配置視覺</p><p><b>  觸覺和力覺傳感器</b></p><p>  它的誕生標(biāo)志著工業(yè)機(jī)器人進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段 直到現(xiàn)在</p><p>  工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)</p><p>  控制結(jié)構(gòu)和編程語言都是以 PUMA 機(jī)器人為基礎(chǔ)的[2][16]  </p><p>  

52、20 世紀(jì) 70 年代也是日本的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的時(shí)期</p><p>  1967 年日本 Kawasaki 重</p><p>  工公司從美國(guó)購(gòu)買了機(jī)器人的生產(chǎn)許可證</p><p> ?。保梗叮?年開始生產(chǎn)機(jī)器人[2]</p><p>  進(jìn)入 20 世紀(jì) 70</p><p>  年代后 日本工業(yè)高速發(fā)展

53、勞動(dòng)力嚴(yán)重短缺 因此工業(yè)機(jī)器人受到了日本政府和工業(yè)</p><p>  界的廣泛重視 日本采取了一系列政策措施 鼓勵(lì)工業(yè)機(jī)器人的研究和生產(chǎn) 其機(jī)器人</p><p>  擁有量很快超過了美國(guó)</p><p>  一舉成為 機(jī)器人王國(guó)</p><p> ?。玻?世紀(jì) 80 年代至 90 年代 工業(yè)機(jī)器人進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期 汽車 摩托車 電機(jī)&l

54、t;/p><p>  電子等行業(yè)開始大量使用工業(yè)機(jī)器人 推動(dòng)了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 1980 年 工業(yè)機(jī)器人</p><p>  的產(chǎn)值增長(zhǎng)超過了 80% 被稱為是 機(jī)器人時(shí)代的第一年</p><p>  之后 工業(yè)機(jī)器人一直保持</p><p>  著較高的年增長(zhǎng)率 到 1990 年 世界通用工業(yè)機(jī)器人的年銷售量達(dá)到了 80,000 臺(tái) 但<

55、/p><p>  在 1991 1993 年出現(xiàn)下滑</p><p> ?。梗?,368 臺(tái)[13]</p><p><b>  之后</b></p><p>  工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)又開始復(fù)蘇</p><p> ?。玻埃埃?年銷售量達(dá)到了</p><p>  進(jìn)入 20 世紀(jì) 90

56、年代 具有感知 思維 行動(dòng)能力的智能機(jī)器人開始出現(xiàn) 成為目</p><p>  前工業(yè)機(jī)器人的主要研究發(fā)展方向</p><p><b>  1.1.2</b></p><p>  國(guó)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p><b>  在發(fā)達(dá)國(guó)家</b></p><p>  工

57、業(yè)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)取得了非常廣泛的應(yīng)用</p><p><b>  據(jù)統(tǒng)計(jì)</b></p><p><b>  截止到 2004</b></p><p>  年底 世界范圍內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人實(shí)際裝備總量為 847,764 臺(tái) 其中日本為 356,483 臺(tái)</p><p>  約占全世界裝備總量的 42%

58、</p><p>  美國(guó)為 114,531 臺(tái)</p><p>  歐洲為 278,906 臺(tái)</p><p><b>  在歐洲國(guó)家中</b></p><p><b>  2</b></p><p>  五邑大學(xué)碩士學(xué)位論文</p><p>  德

59、國(guó)工業(yè)機(jī)器人裝備量居首位 為 120,544 臺(tái) 意大利和法國(guó)分別為 53,244 臺(tái)和 28,133</p><p>  臺(tái) 在亞洲 韓國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速 2004 年底其工業(yè)機(jī)器人裝備總量約為 51,302</p><p>  臺(tái) 就機(jī)器人密度 即制造業(yè)中每萬名雇員占有的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量 而言 日本 德國(guó)</p><p>  和韓國(guó)的機(jī)器人密度居世界前三位[1

60、3]-[15]</p><p><b>  近年來</b></p><p>  國(guó)外工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研究發(fā)展和應(yīng)用主要有如下幾個(gè)趨勢(shì)[12]-[23]  </p><p><b> ?。?lt;/b></p><p>  工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)的應(yīng)用范圍越來越廣闊</p><p>&l

61、t;b>  并向食品</b></p><p><b>  核能</b></p><p><b>  礦業(yè)和建筑</b></p><p>  等工業(yè)新領(lǐng)域擴(kuò)展 汽車制造業(yè)一直以來都是機(jī)器人技術(shù)最主要的應(yīng)用領(lǐng)域 但在 2004</p><p>  年 這一趨勢(shì)發(fā)生了重大改變 據(jù)統(tǒng)計(jì) 2

62、004 年世界范圍內(nèi)非汽車行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人訂</p><p>  單量增長(zhǎng)了近 42%</p><p>  而汽車整車制造業(yè)增長(zhǎng)不到 1%</p><p>  汽車配件行業(yè)增長(zhǎng)了 19% 在北美</p><p><b>  和亞洲</b></p><p>  非汽車行業(yè)的訂單量分別增長(zhǎng)了 72%和

63、 42% 在機(jī)床</p><p><b>  橡膠</b></p><p><b>  食品</b></p><p><b>  包裝和塑</b></p><p><b>  料等行業(yè)領(lǐng)域</b></p><p>  機(jī)器人的需求量

64、將進(jìn)一步增長(zhǎng)  </p><p><b> ?。?lt;/b></p><p>  工業(yè)機(jī)器人的價(jià)格不斷下降</p><p><b>  而性能則不斷提高</b></p><p><b>  趨向于高速度</b></p><p><b>  高精度&

65、lt;/b></p><p>  高可靠性 便于操作和維護(hù)等方面 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示 2003 年一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人的平均價(jià)格</p><p>  只相當(dāng)于 1990 年同等性能機(jī)器人平均價(jià)格的四分之一 在美國(guó)</p><p><b>  機(jī)器人與勞動(dòng)力相比</b></p><p>  的相對(duì)價(jià)格已經(jīng)從 1990 年的 10

66、0 降到了 2003 年的 28 如果考慮機(jī)器人質(zhì)量的改進(jìn) 則</p><p>  可下降到 12 不斷下降的機(jī)器人相對(duì)價(jià)格和日益減少的勞動(dòng)力成本成為機(jī)器人投資增長(zhǎng)</p><p><b>  的主要驅(qū)動(dòng)力之一</b></p><p> ?。?  機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于 PC 的開放式機(jī)器人控制器方向發(fā)展 開放化 模塊化</p>&

67、lt;p>  和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)成為主要發(fā)展方向 人機(jī)界面更加友好 采用系統(tǒng)的觀點(diǎn)來發(fā)展新型機(jī)器</p><p><b>  人控制系統(tǒng)</b></p><p>  研究機(jī)器人協(xié)作控制 多智能體調(diào)控技術(shù)成為新興研究領(lǐng)域</p><p><b> ?。?lt;/b></p><p>  機(jī)器人編程語言趨于通

68、用化 ABB 公司開發(fā)的 RAPID 通用模塊化編程語言提供</p><p>  了強(qiáng)大的編程功能和友好的用戶界面 該公司生產(chǎn)的大部分機(jī)器人產(chǎn)品都采用了該種編</p><p><b>  程語言</b></p><p><b>  最近</b></p><p>  美國(guó)機(jī)器人空間開發(fā)公司開發(fā)了 Ro

69、bot?。樱悖颍椋穑?通用機(jī)器人編程語言</p><p><b>  該語言簡(jiǎn)單易學(xué)</b></p><p><b>  通用性強(qiáng)</b></p><p>  可運(yùn)行于該公司生產(chǎn)的通用機(jī)器人控制器 URC 中  </p><p><b>  5</b></p>&

70、lt;p>  機(jī)械結(jié)構(gòu)趨向于模塊化 可重構(gòu)化</p><p>  應(yīng)用類型以關(guān)節(jié)型為主</p><p><b> ?。玻埃埃?年世界范</b></p><p>  圍內(nèi)新裝備的機(jī)器人中 關(guān)節(jié)型機(jī)器人占 62.5% SCARA 平面關(guān)節(jié)型 機(jī)器人占 11.6%</p><p>  而美國(guó) 2004 年新裝備機(jī)器人中&

71、lt;/p><p>  關(guān)節(jié)型機(jī)器人所占比例高達(dá) 90% 歐洲為 74%</p><p><b> ?。?lt;/b></p><p>  機(jī)器人朝著智能化方向發(fā)展</p><p><b>  傳感器作用日益重要</b></p><p><b>  除采用傳統(tǒng)的位置</

72、b></p><p><b>  速</b></p><p>  度 加速度等傳感器外 裝配 焊接 遙控機(jī)器人還應(yīng)用了視覺 力覺 觸覺等傳感器</p><p>  多傳感器的融合配置技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng)用</p><p><b>  3</b></p><p>

73、  行之有效的多傳感器融合算</p><p>  SCARA 機(jī)器人的研究與設(shè)計(jì)</p><p>  法 特別是非線性及非平穩(wěn) 非正態(tài)分布情形下的多傳感器融合算法是傳感器技術(shù)的研</p><p><b>  究重點(diǎn)  </b></p><p><b> ?。?lt;/b></p><p

74、>  機(jī)器人機(jī)構(gòu)技術(shù)方面重點(diǎn)研究新的機(jī)器人結(jié)構(gòu)和功能</p><p><b>  以及新的設(shè)計(jì)方法</b></p><p>  探索新的高強(qiáng)度輕質(zhì)材料</p><p>  進(jìn)一步提高機(jī)器人的動(dòng)態(tài)性能  </p><p><b> ?。?lt;/b></p><p>  虛擬現(xiàn)

75、實(shí)技術(shù)在機(jī)器人中的作用已從仿真 預(yù)演發(fā)展到用于過程控制</p><p><b> ?。?lt;/b></p><p><b>  機(jī)器人遙控</b></p><p>  監(jiān)控技術(shù)朝著人機(jī)交互控制方向發(fā)展</p><p>  遙控加局部自治系統(tǒng)遙</p><p>  控機(jī)器人的發(fā)展使

76、智能機(jī)器人走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)用化階段  </p><p><b> ?。保?lt;/b></p><p>  機(jī)器人化機(jī)械開始興起 自 1994 年美國(guó)開發(fā)出 虛擬軸機(jī)床 以來 機(jī)器人</p><p>  化機(jī)械便成為新興研究方向</p><p>  機(jī)器人化機(jī)械研究主要包括并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)床(VMT)</p><

77、p><b>  機(jī)器人</b></p><p>  化加工中心(RMC)</p><p>  機(jī)器人化無人值守和具有自適應(yīng)能力的多機(jī)遙控操作的大型散料輸</p><p><b>  送設(shè)備的研究開發(fā)等</b></p><p><b>  1.1.3</b></p&g

78、t;<p>  我國(guó)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>  我國(guó)政府非常重視機(jī)器人技術(shù)的研究和發(fā)展</p><p><b>  七五</b></p><p><b>  期間</b></p><p><b>  國(guó)家投入相當(dāng)資金</b></p>&

79、lt;p>  進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)技術(shù) 基礎(chǔ)元器件 工業(yè)機(jī)器人整機(jī)及應(yīng)用工程的開發(fā)研究 經(jīng)過</p><p>  五年攻關(guān) 完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機(jī)器人成套技術(shù)的開發(fā) 研制出了噴漆 點(diǎn)焊 弧焊</p><p>  和搬運(yùn)等作業(yè)機(jī)器人整機(jī) 幾類專用和通用控制系統(tǒng)及幾類關(guān)鍵元部件的主要性能指標(biāo)</p><p>  達(dá)到 80 年代初國(guó)外同類產(chǎn)品水平</p>

80、<p>  并且形成小批量生產(chǎn)能力</p><p>  從 20 世紀(jì) 90 年代初期</p><p><b>  起</b></p><p>  我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人又邁出了一大步</p><p><b>  通過</b></p><p><b>  八

81、五</b></p><p><b>  九五</b></p><p><b>  和國(guó)家</b></p><p><b> ?。福叮?lt;/b></p><p><b>  計(jì)劃支</b></p><p>  持的應(yīng)用工程開

82、發(fā) 第一代工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì) 制造和應(yīng)用技術(shù)已趨于成熟 目前已基本</p><p>  掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù) 控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)技術(shù)及運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)</p><p>  劃技術(shù) 生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件 研制出噴漆 點(diǎn)焊 弧焊 裝配 切割 包裝</p><p>  碼垛 搬運(yùn)等各種用途的作業(yè)機(jī)器人 并實(shí)施了一批機(jī)器人應(yīng)用工程 建立了一批機(jī)器</p

83、><p><b>  人產(chǎn)業(yè)化基地</b></p><p>  鍛煉和形成了一大批機(jī)器人研究開發(fā)應(yīng)用隊(duì)伍</p><p><b>  我國(guó)的智能機(jī)器人在</b></p><p><b> ?。福叮?lt;/b></p><p><b>  計(jì)劃的支持下&

84、lt;/b></p><p>  也取得了一大批科研成果</p><p><b>  在機(jī)器人視覺</b></p><p><b>  力覺</b></p><p><b>  觸覺</b></p><p><b>  聲覺</b&

85、gt;</p><p>  等基礎(chǔ)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用上有了一定的發(fā)展 [12][20][21] 目前 我國(guó)工業(yè)機(jī)器人已應(yīng)用于汽車</p><p><b>  摩托車</b></p><p><b>  機(jī)械制造</b></p><p><b>  電子電器</b></p>

86、;<p>  工程機(jī)械 石油化工等行業(yè)[24]</p><p>  但是 我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平與國(guó)外還有一定的差距 我國(guó)尚</p><p>  未形成真正的機(jī)器人產(chǎn)業(yè) 機(jī)器人產(chǎn)品品種少 應(yīng)用范圍窄 機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化程度低 可</p><p>  靠性低于國(guó)外產(chǎn)品 與機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展密切相關(guān)的關(guān)鍵部件交流伺服電機(jī) 精密減速器</p>

87、;<p>  還沒有相應(yīng)產(chǎn)業(yè)的支持 新產(chǎn)品開發(fā)主要依賴于國(guó)家科研計(jì)劃及基金的支持 不能形成</p><p><b>  4</b></p><p>  五邑大學(xué)碩士學(xué)位論文</p><p><b>  研發(fā)面向市場(chǎng)</b></p><p>  市場(chǎng)支持研發(fā)的良性發(fā)展 在應(yīng)用規(guī)模上<

88、;/p><p>  我國(guó)到 2004 年底已安裝的</p><p>  工業(yè)機(jī)器人臺(tái)數(shù)為 7096 臺(tái) 只占全世界裝備總數(shù)的 0.84% 與國(guó)外發(fā)展水平有較大差距</p><p>  而在多傳感器信息融合控制技術(shù)</p><p>  遙控加局部自主系統(tǒng)遙控機(jī)器人 智能裝配機(jī)器人</p><p>  機(jī)器人化機(jī)械等方面的開發(fā)

89、應(yīng)用則剛剛起步 目前我國(guó)機(jī)器人總體技術(shù)僅相當(dāng)于國(guó)外 20</p><p>  世紀(jì) 80 年代初的水平[24][25]</p><p>  根據(jù)國(guó)內(nèi)外機(jī)器人發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)狀 結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的具體情況 我國(guó)的</p><p>  機(jī)器人技術(shù)將重點(diǎn)開展開放式機(jī)器人控制器</p><p>  智能機(jī)器人和機(jī)器人化機(jī)械的開發(fā)研究</p&g

90、t;<p>  開展以機(jī)器人為基礎(chǔ)的重組裝配系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)的開發(fā)研究[25] 加強(qiáng)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用</p><p>  工程的開發(fā) 并圍繞應(yīng)用工程進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人新產(chǎn)品的開發(fā) 使之具有一定的規(guī)模化生</p><p>  產(chǎn)能力 加強(qiáng)多傳感器融合及決策 通用型機(jī)器人編程語言的研究 重點(diǎn)解決我國(guó)已研</p><p>  制應(yīng)用多年的示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)

91、化前期關(guān)鍵技術(shù) 大力推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程  </p><p><b>  1.2</b></p><p>  SCARA 機(jī)器人概述</p><p>  機(jī)器人按照機(jī)械結(jié)構(gòu)不同可以分為六類 直角坐標(biāo)機(jī)器人 Cartesian robot/Gantry </p><p><b> ?。颍铮猓铮?lt;/b>&l

92、t;/p><p><b>  圓柱坐標(biāo)機(jī)器人</b></p><p> ?。茫欤椋睿洌颍椋悖幔臁。颍铮猓铮?lt;/p><p><b>  球坐標(biāo)機(jī)器人</b></p><p> ?。樱穑瑁澹颍椋悖幔臁。颍铮猓铮?lt;/p><p><b>  關(guān)節(jié)型機(jī)器人</b>

93、;</p><p>  Articulated?。颍铮猓铮?lt;/p><p><b>  平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人</b></p><p> ?。樱茫粒遥痢。颍铮猓铮?lt;/p><p><b>  和并聯(lián)機(jī)器</b></p><p>  人 Parallel robot</p>

94、;<p><b>  [13]</b></p><p>  關(guān)節(jié)型機(jī)器人與人的手臂相似 可以實(shí)現(xiàn)比較靈活的運(yùn)動(dòng)</p><p>  且所占空間體積小 相對(duì)工作空間大 因此非常適合噴漆 點(diǎn)焊 搬運(yùn) 裝配 碼垛等</p><p>  自動(dòng)化作業(yè) 在工業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用  </p><p><b> 

95、 1978 年</b></p><p>  日本山梨大學(xué)的牧野洋</p><p><b> ?。停幔耄椋睿?lt;/b></p><p>  教授及其學(xué)生研制出一種 SCARA </p><p>  Selective?。茫铮恚穑欤椋幔睿悖濉。粒螅螅澹恚猓欤。遥铮猓铮簟。粒颍?機(jī)器人[2]</p>

96、<p>  與一般的關(guān)節(jié)型機(jī)器人不同</p><p><b>  的是</b></p><p> ?。樱茫粒遥?機(jī)器人只在平面上具有很好的靈活性</p><p>  而在與平面垂直的方向具有很高的</p><p>  剛性 因此非常適合垂直方向的裝配作業(yè) 它在裝配 搬運(yùn)等作業(yè)中可以實(shí)現(xiàn)很快的速</p>

97、;<p><b>  度和較高的效率</b></p><p> ?。樱茫粒遥?機(jī)器人除具有普通的關(guān)節(jié)型機(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊</p><p><b>  工作空間大</b></p><p><b>  操</b></p><p>  作靈活等優(yōu)點(diǎn)外 同時(shí) 還具有較高的重復(fù)

98、定位精度和較好的性價(jià)比 因此 目前很多</p><p>  工業(yè)機(jī)器人都采用 SCARA 設(shè)計(jì)方案</p><p> ?。樱茫粒遥?機(jī)器人已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外眾多企業(yè)取得了廣泛應(yīng)</p><p>  用 大大提高了生產(chǎn)效率</p><p>  并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益  </p><p><b>  1.3</b

99、></p><p><b>  開放式機(jī)器人控制器</b></p><p>  機(jī)器人控制器作為機(jī)器人的核心部分 對(duì)機(jī)器人的功能和性能起著決定性作用 目</p><p>  前商品化的機(jī)器人控制系統(tǒng)大多采用封閉結(jié)構(gòu)的專用控制器 采用專用的計(jì)算機(jī)作為主</p><p><b>  5</b>&l

100、t;/p><p>  SCARA 機(jī)器人的研究與設(shè)計(jì)</p><p>  控計(jì)算機(jī) 使用專用的編程語言設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng) 并將控制算法固化在 ROM 中 這種專用</p><p><b>  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)封閉</b></p><p><b>  通用性差</b></p><p>  已越來

101、越不能適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)柔性化 網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)的需求</p><p>  而且還帶來了生產(chǎn)成本高 擴(kuò)展性差 不易維護(hù)等問題 在一定程度上阻礙了機(jī)器人產(chǎn)</p><p>  業(yè)的發(fā)展[17]-[19] 因此 開發(fā)利用現(xiàn)有資源的開放式機(jī)器人控制器 降低機(jī)器人成本成為</p><p>  機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)重要方向</p><p><b>  1.

102、3.1</b></p><p>  開放式機(jī)器人控制器的定義和特點(diǎn)</p><p>  目前 國(guó)際上對(duì)于機(jī)器人控制器的開放性還沒有明確的定義 IEEE 將開放式系統(tǒng)定</p><p><b>  義為</b></p><p>  一個(gè)開放式系統(tǒng)提供了使合理實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用程序運(yùn)行于來自多個(gè)控制供應(yīng)商的不</p

103、><p>  同平臺(tái)上及其他系統(tǒng)應(yīng)用互操作的能力 并且具有一個(gè)用來與用戶交互的持續(xù)的風(fēng)格</p><p>  開放式機(jī)器人控制器是開放式系統(tǒng)的一種 因此符合以上定義</p><p>  了開放式機(jī)器人控制器的主要思想[26]  </p><p> ?。祝椋欤欤椋幔睢。牛。疲铮颍?總結(jié)</p><p><b> 

104、?。?lt;/b></p><p>  使用基于非專用計(jì)算機(jī)平臺(tái) 如 PC</p><p><b>  SGI</b></p><p><b> ?。樱眨?等</b></p><p><b>  的開放系統(tǒng)</b></p><p><b>

105、; ?。?lt;/b></p><p>  使用標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng) 如 Windows Unix 和標(biāo)準(zhǔn)的控制語言 如 C 或 C++</p><p><b> ?。?lt;/b></p><p>  硬件基于標(biāo)準(zhǔn)總線結(jié)構(gòu) 如 PCI STD</p><p>  能夠與各種外圍設(shè)備和傳感器接口  </p>&l

106、t;p><b> ?。?lt;/b></p><p>  使用網(wǎng)絡(luò)策略 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊 允許工作單元控制器共享數(shù)據(jù)庫(kù) 并允許對(duì)</p><p><b>  機(jī)器人遠(yuǎn)程操作</b></p><p>  開放式機(jī)器人控制器具有可移植性 可擴(kuò)充性 可交互性和可伸縮性等特征 它與</p><p><b&

107、gt;  傳統(tǒng)的專用系統(tǒng)相比</b></p><p>  具有一系列優(yōu)點(diǎn)[16][17]  </p><p><b>  1</b></p><p>  機(jī)器人控制器的標(biāo)準(zhǔn)化和開放式設(shè)計(jì) 使得眾多軟件和硬件開發(fā)商可以為其</p><p>  開發(fā)符合接口標(biāo)準(zhǔn)的組件 從而實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)資源的有效整合 縮短系統(tǒng)的開發(fā)周

108、期 加快</p><p><b>  系統(tǒng)的功能升級(jí)</b></p><p>  并大大降低采購(gòu)成本  </p><p><b> ?。?lt;/b></p><p>  用戶和第三方開發(fā)人員可以對(duì)開放式機(jī)器人控制器進(jìn)行模塊配置和設(shè)計(jì)修</p><p>  改 并根據(jù)需要進(jìn)行系統(tǒng)軟

109、硬件擴(kuò)充 因而提高了系統(tǒng)的柔性和靈活性</p><p><b> ?。?lt;/b></p><p>  開放式機(jī)器人控制器基于非專用計(jì)算機(jī)平臺(tái) 使用標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)和控制語</p><p>  言 因此通用性好 可移植性強(qiáng) 只需通過系統(tǒng)配置和參數(shù)設(shè)置 就可用于控制符合接</p><p>  口標(biāo)準(zhǔn)的不同廠家或型號(hào)的機(jī)器人<

110、;/p><p><b>  從而擴(kuò)展了應(yīng)用范圍</b></p><p><b>  4</b></p><p>  開放式機(jī)器人控制器采用模塊化設(shè)計(jì) 新產(chǎn)品的開發(fā)可以使用已經(jīng)過測(cè)試</p><p>  性能良好的子系統(tǒng)模塊 這樣可以減少開發(fā)的重復(fù)性 提高系統(tǒng)的安全性 降低開發(fā)成</p>&

111、lt;p><b>  本  </b></p><p><b> ?。?lt;/b></p><p>  采用開放式機(jī)器人控制器 可以使系統(tǒng)的使用變得簡(jiǎn)單 并能通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)</p><p><b>  6</b></p><p>  五邑大學(xué)碩士學(xué)位論文</p>&

112、lt;p>  對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù) 從而大大加快系統(tǒng)維護(hù)的速度 減少客戶因系統(tǒng)停用檢修而帶來的損</p><p><b>  失</b></p><p>  并能有效地減少系統(tǒng)的培訓(xùn)和維護(hù)成本  </p><p><b>  1.3.2</b></p><p>  開放式機(jī)器人控制器的研究發(fā)展現(xiàn)狀&

113、lt;/p><p>  針對(duì)開放式機(jī)器人控制器</p><p>  國(guó)外的研究工作主要集中于以下三個(gè)方面[27]-[34]  </p><p><b>  1</b></p><p><b>  開放式機(jī)器人控制</b></p><p><b> ?。希遥?結(jié)構(gòu)的定義&

114、lt;/b></p><p>  主要工作集中在定義一個(gè)與實(shí)現(xiàn)平</p><p>  臺(tái)無關(guān)的控制結(jié)構(gòu)抽象模型</p><p>  從而將復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)分解成若干個(gè)可處理的部分</p><p> ?。樱幔颍椋洌椋?教授提出了一種基于分層遞階控制結(jié)構(gòu)的智能機(jī)器結(jié)構(gòu)[27]</p><p><b>  它

115、由組織層</b></p><p><b>  協(xié)調(diào)</b></p><p>  層和執(zhí)行層三個(gè)層次組成</p><p>  控制系統(tǒng)基于一種提高精度降低智能</p><p><b> ?。桑校模?lt;/b></p><p><b>  的原則</b&g

116、t;</p><p><b> ?。拢幔颍猓澹颍?lt;/b></p><p><b>  Albus</b></p><p> ?。疲椋簦纾澹颍幔欤?lt;/p><p>  和 Huang 等在 RCS Real?。茫铮睿簦颍铮臁。樱螅簦澹?lt;/p><p><b>  

117、實(shí)時(shí)控制系</b></p><p>  統(tǒng) 結(jié)構(gòu)研究方面做了較多的工作[28]-[31] 20 世紀(jì) 70 年代中期 Barbera 首先將 RCS 用于</p><p>  實(shí)驗(yàn)機(jī)器人控制 隨后?。粒欤猓酰?Barbera Huang 等人開始研究發(fā)展 RCS 結(jié)構(gòu) 取得了很</p><p>  多研究和應(yīng)用成果  RCS 結(jié)構(gòu)可以用一棵包含多個(gè)可運(yùn)算

118、結(jié)點(diǎn)的樹來描述 每個(gè)結(jié)點(diǎn)都</p><p><b>  包含任務(wù)分解</b></p><p><b>  環(huán)境建模</b></p><p>  傳感器處理 數(shù)值判斷和知識(shí)庫(kù)等五個(gè)基本元素</p><p><b> ?。遥茫?結(jié)構(gòu)</b></p><p>

119、  自上而下實(shí)現(xiàn)任務(wù)分解下達(dá)</p><p>  自下而上實(shí)現(xiàn)傳感器信息反饋[28]-[30] 美國(guó) NASA/NBS 的標(biāo)</p><p><b>  準(zhǔn)參考模型</b></p><p><b> ?。危粒樱遥牛?lt;/b></p><p><b> ?。郏常玻?lt;/b></

120、p><p>  就采用了 RCS-3 結(jié)構(gòu) 從概念結(jié)構(gòu)上將控制層分成三個(gè)等級(jí)</p><p><b>  任務(wù)分解</b></p><p>  環(huán)境建模和傳感器處理 它們由通訊系統(tǒng)和全局內(nèi)存支持</p><p> ?。龋酰幔睿?在綜合各</p><p>  種層次模型概念的基礎(chǔ)上</p>

121、<p>  提出了一種多維參考模型結(jié)構(gòu)來描述 RCS[31] 并用一個(gè)集成</p><p>  坐標(biāo)系統(tǒng)來表示 坐標(biāo)系的三個(gè)軸分別是 權(quán)限層 功能分解層和繼承層 其中權(quán)限層</p><p>  被分為六級(jí) 功能分解層的結(jié)點(diǎn)又包括任務(wù)分解 環(huán)境建模 傳感器處理和數(shù)值判斷功</p><p>  能 這四種功能遵循一定的交互規(guī)則 K.Nilson 認(rèn)為開放式機(jī)

122、器人控制應(yīng)該基于分層結(jié)</p><p>  構(gòu) 并從用戶的角度把系統(tǒng)劃分為任務(wù)級(jí)編程 離線編程 在線編程 執(zhí)行 應(yīng)用控制</p><p>  運(yùn)動(dòng)控制 手臂控制和電機(jī)控制九個(gè)層次[33] 并在此基礎(chǔ)上提出了開放式機(jī)器人控制器</p><p><b>  的結(jié)構(gòu)</b></p><p>  該結(jié)構(gòu)把上述九個(gè)層次分為用戶級(jí)

123、系統(tǒng)級(jí)和伺服級(jí)</p><p><b>  為兩類</b></p><p><b> ?。?lt;/b></p><p>  開放式機(jī)器人控制器的硬件平臺(tái) 開放式機(jī)器人控制器的硬件平臺(tái)可大致分</p><p>  基于 VME 總線的系統(tǒng)和基于 PC 總線的系統(tǒng) 采用通用 PC 作為機(jī)器人控制器</

124、p><p>  具有成本低 開放性好 軟件資源豐富 開發(fā)環(huán)境完備 通訊功能強(qiáng) 用戶基礎(chǔ)廣泛等</p><p>  優(yōu)點(diǎn)[17][18]</p><p><b>  因此</b></p><p>  很多公司都把基于 PC 的機(jī)器人作為主要發(fā)展方向 目前</p><p><b>  美國(guó)機(jī)器&

125、lt;/b></p><p><b>  人工作空間技術(shù)</b></p><p><b>  RWT</b></p><p><b>  EPSON 公司</b></p><p><b>  安川公司</b></p><p>

126、 ?。遥铮猓铮簦椋恪。祝铮颍耄螅穑幔悖?公司和 DENSO 公</p><p>  司等都設(shè)計(jì)出了基于 PC 的開放式機(jī)器人控制器</p><p><b>  7</b></p><p>  SCARA 機(jī)器人的研究與設(shè)計(jì)</p><p><b> ?。?lt;/b></p><p&g

127、t;  開放式機(jī)器人控制器的軟件系統(tǒng)</p><p><b>  基于標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)</b></p><p>  如 Windows 操作系</p><p><b>  統(tǒng)</b></p><p>  采用面向?qū)ο蟮臉?biāo)準(zhǔn)開發(fā)工具開發(fā)的軟件系統(tǒng)具有較好的可交互性</p><p>

128、<b>  可移植性</b></p><p>  可擴(kuò)展性和可升級(jí)性[34] 因此成為目前開放式控制器軟件系統(tǒng)的主要發(fā)展方向 Trellis </p><p> ?。樱铮妫簦鳎幔颍濉。Α。茫铮睿簦颍铮?公司基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) LynxOSTM 開發(fā)了一系列運(yùn)動(dòng)控制軟件模塊</p><p>  NOMAD 它可以與通用計(jì)算機(jī)硬件和軟件組合 構(gòu)造開放

129、結(jié)構(gòu)的機(jī)器人控制器 卡-梅大</p><p>  學(xué) Carnegie Mellon?。眨睿椋觯澹颍螅椋簦。茫停?lt;/p><p>  開發(fā)了基于傳感的機(jī)器人動(dòng)態(tài)可重構(gòu)軟件</p><p><b>  其</b></p><p>  設(shè)計(jì)思想是將面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)技術(shù)與數(shù)控系統(tǒng)的端口設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)合起來 CIMETRIX 公司&

130、lt;/p><p>  研究的開放式控制器 ROBOLINE 建立在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)平臺(tái)上</p><p>  使用 Client/Server 模型連接</p><p>  應(yīng)用編程環(huán)境和底層控制功能[19]</p><p>  EPSON 公司基于 Windows?。玻埃埃?操作系統(tǒng)和工業(yè) PC 開</p><p>  發(fā)生產(chǎn)

131、了 RC420</p><p><b> ?。遥茫担玻?控制器</b></p><p>  它允許用戶將自己創(chuàng)建的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)添加到控制器的</p><p><b>  SPEL+語言中</b></p><p>  也允許用戶使用第三方軟件和硬件  </p><p>  我國(guó)在

132、開放式機(jī)器人控制器方面也開展了一些研究工作 中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所</p><p>  開發(fā)的基于工業(yè) PC 和 Windows 操作系統(tǒng)的開放式機(jī)器人控制器 具有運(yùn)動(dòng)控制</p><p><b>  多坐</b></p><p>  標(biāo)變換 示教再現(xiàn)等功能[19]</p><p>  中國(guó)科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所開發(fā)出了

133、基于 PC 平臺(tái)的弧</p><p>  焊機(jī)器人控制器 成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)平面多關(guān)節(jié)裝配機(jī)器人 點(diǎn)焊 弧焊機(jī)器人及移動(dòng)機(jī)器</p><p><b>  人的控制</b></p><p>  沈陽新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司開發(fā)的基于工業(yè) PC 的機(jī)器人控制器</p><p>  目前已作為 RH6-A 弧焊機(jī)器人的配套控制器

134、批量生產(chǎn)  </p><p><b>  1.4</b></p><p><b>  本課題研究意義</b></p><p>  工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用對(duì)于改變傳統(tǒng)生產(chǎn)模式 全面提升企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力具有重大作</p><p>  用[9][12][36]</p><p>  隨著我

135、國(guó)加入 WTO 和經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變得更加劇烈</p><p><b>  迫切需要</b></p><p>  我國(guó)制造業(yè)進(jìn)行大規(guī)模的技術(shù)改造和設(shè)備更新 因而對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)</p><p>  備的需求也將不斷增加</p><p>  但我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)步伐較慢 工業(yè)機(jī)器人長(zhǎng)期大量依賴進(jìn)口<

136、;/p><p>  從國(guó)外引進(jìn)的機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備不僅價(jià)格昂貴 而且使用效果很不理想 由此嚴(yán)重</p><p>  制約了我國(guó)制造業(yè)的健康發(fā)展 據(jù)統(tǒng)計(jì) 2004 年以前已經(jīng)引進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備中 有</p><p>  近一半處于不能正常運(yùn)行的狀態(tài)</p><p>  其中問題較大的占 33% 根本不能使用的高達(dá) 16%</p>

137、<p>  造成這種問題的主要原因包括 國(guó)外自動(dòng)化系統(tǒng)不適合國(guó)內(nèi)企業(yè)的工藝現(xiàn)狀 系統(tǒng)選型</p><p>  不合理 缺乏足夠的售前和售中技術(shù)支持 售后服務(wù)跟不上等[37] 而機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)</p><p>  構(gòu)封閉是導(dǎo)致機(jī)器人價(jià)格昂貴 售后服務(wù)不完善 機(jī)器人技術(shù)研究應(yīng)用發(fā)展緩慢的根本</p><p>  原因 因此 研究和設(shè)計(jì)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于開放式

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