多軸機(jī)械手控制系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、隨著自動化生產(chǎn)進(jìn)程的推進(jìn)以及對自動控制系統(tǒng)研究的深入,再加上近年用工荒的問題日益嚴(yán)重,對工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械手的研究和應(yīng)用必將成為今后的趨勢,其中多軸機(jī)械手靈活度高,能靈活完成多道工序,它的應(yīng)用必將會節(jié)省大量人力勞動,同時也能提高生產(chǎn)效率,進(jìn)而提升企業(yè)的核心競爭力。
　　 為了提高多軸機(jī)械手在作業(yè)過程中的準(zhǔn)確度和速度,同時提升其靈活性,本文在分析國內(nèi)外機(jī)械手作業(yè)和機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計難點的基礎(chǔ)上,并結(jié)合實際考察,主要針對多軸機(jī)械手多點定點

2、作業(yè)時的路徑規(guī)劃問題,對已知阻隔物進(jìn)行避讓問題,連續(xù)小直線段路徑中速度反復(fù)回零的問題以及多軸機(jī)械手控制系統(tǒng)中人機(jī)交互界面設(shè)計等問題進(jìn)行了細(xì)致的研究,取得的成果如下:
　　 1、通過對多軸機(jī)械手控制系統(tǒng)整體架構(gòu)的分析,采用兩塊STM32系列芯片分別實現(xiàn)顯示和運(yùn)動控制功能,并結(jié)合軌跡規(guī)劃和速度控制算法提升機(jī)械手性能的方案。
　　 2、研究了Bezier曲線和B樣條曲線算法,針對多點定點快速運(yùn)動提出了基于反算控制點的B樣條自適

3、應(yīng)算法,通過仿真實驗結(jié)果證明了算法的有效性。
　　 3、提出了三點圓弧算法以及特征點求值算法,在實現(xiàn)對已知阻隔避讓的同時保證路徑的平滑連續(xù)性。
　　 4、設(shè)計了多段預(yù)處理速度規(guī)劃算法,并與直線加減速控制相結(jié)合作為機(jī)械手的速度控制策略,解決了多段小直線段路徑中反復(fù)回零速度的問題,通過仿真驗證了算法有效性。
　　 5、設(shè)計并完成了基于STM32系列主控芯片和迪文人機(jī)界面交互模組的多軸機(jī)械手控制系統(tǒng),詳細(xì)介紹了系統(tǒng)主要