模塊化機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科技的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)在各個(gè)行業(yè)得到了日益廣泛的應(yīng)用，控制器作為機(jī)器人的核心組成部分是影響其性能的關(guān)鍵部分之一。本文介紹了機(jī)器人的定義、組成及應(yīng)用，闡述了機(jī)器人技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，針對(duì)目前機(jī)器人控制器的特點(diǎn)與存在的問(wèn)題，提出了建立具有開放式結(jié)構(gòu)的模塊化機(jī)器人控制系統(tǒng)，并詳細(xì)分析了實(shí)現(xiàn)該控制系統(tǒng)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)。 1.建立了基于D-H表示法的模塊化機(jī)器人正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，推導(dǎo)了基于代數(shù)法的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的求解過(guò)程，并針對(duì)其無(wú)解

2、或多解的情況，分析了其可行解和最優(yōu)解。 2.分析了三次均勻B樣條曲線的構(gòu)造原理和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于B樣條曲線的模塊化機(jī)器人關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃算法，給出了基于笛卡爾空間坐標(biāo)系的模塊化機(jī)器人軌跡規(guī)劃算法，比較了笛卡爾空間與關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃的優(yōu)缺點(diǎn)。 3.介紹了基于動(dòng)態(tài)隸屬函數(shù)的變論域模糊控制算法，為了滿足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制精確性、實(shí)時(shí)性以及自適應(yīng)性的要求，引入了對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的分析，提出了運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)分析型論域自調(diào)整的模糊控制算法。

3、 4.設(shè)計(jì)了三級(jí)多CPU結(jié)構(gòu)的模塊化機(jī)器人控制系統(tǒng)。第一級(jí)為上位計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人系統(tǒng)管理、協(xié)調(diào)控制以及人機(jī)交互；第二級(jí)為區(qū)域控制器，主要由DSP(TMS320LF2812)模塊、以太網(wǎng)模塊、CAN總線模塊以及電源模塊組成，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解、軌跡規(guī)劃以及與上位機(jī)、下位機(jī)的通訊；第三級(jí)為智能模塊，主要由DSP(TMS320LF2407)模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、CAN總線模塊、傳感模塊以及電源模塊組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制、驅(qū)動(dòng)以及