一種六自由度機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制是整個(gè)機(jī)器人設(shè)計(jì)中的重要組成部分。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制是指為了完成給定的動(dòng)作,對(duì)機(jī)器人運(yùn)行軌跡進(jìn)行規(guī)劃,通過對(duì)各個(gè)關(guān)節(jié)軸的位移控制使得機(jī)器人能夠完成預(yù)期運(yùn)動(dòng)。通常情況下,為了達(dá)到比較好的控制效果,需要對(duì)機(jī)器人的位移,速度,加速度進(jìn)行閉環(huán)控制。在很多情況下,不僅僅需要對(duì)機(jī)器人進(jìn)行位置控制,往往還需要姿態(tài)變化來完成一項(xiàng)任務(wù),這時(shí)候就要進(jìn)行相應(yīng)的姿態(tài)控制,也就是所謂的位姿聯(lián)合控制。
　　本文針對(duì)一種自行設(shè)計(jì)的六自由度機(jī)械臂進(jìn)行運(yùn)

2、動(dòng)控制系統(tǒng)開發(fā),使用SANYO伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng),使用固高運(yùn)動(dòng)控制器作為控制核心,設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),可以完成對(duì)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)控制。下面是論文主要研究的幾個(gè)方面內(nèi)容:
　　首先,對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)建模,包括正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。使用C++完成運(yùn)動(dòng)學(xué)算法的編譯工作。
　　其次,研究軌跡規(guī)劃方法,并針對(duì)機(jī)械臂三種運(yùn)動(dòng)模式,分別設(shè)計(jì)軌跡規(guī)劃算法。通過三種運(yùn)動(dòng)模式的結(jié)合使用,可以保證機(jī)械臂完成多種工作方案。在MFC中,使用C

3、++編寫調(diào)試程序,對(duì)算法進(jìn)行驗(yàn)證。
　　然后,在MATLAB中,分別使用Robotics Toolbox和SimMechanics建立運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng),并對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。通過兩種方法的結(jié)合,可以全面的反映機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)情況,并對(duì)算法進(jìn)行仿真分析,從而驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。
　　最后,介紹了伺服控制系統(tǒng),它是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。保證底層驅(qū)動(dòng)部分的正常運(yùn)行,是運(yùn)動(dòng)控制的基本要求。并通過使用控制軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn),控制機(jī)械臂按照預(yù)定的軌跡運(yùn)動(dòng)。