教學(xué)機(jī)器人軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、針對(duì)教學(xué)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的特殊性,它需要具有所有一般工業(yè)機(jī)器人的普遍性能,同時(shí)還應(yīng)有應(yīng)用廣泛和廉價(jià)成本的特點(diǎn)。本文研究工作的目的即是以五自由度教學(xué)機(jī)器人為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)教學(xué)機(jī)器人軟件系統(tǒng),該軟件系統(tǒng)既可以作為教學(xué)機(jī)器人的控制軟件,也可自行構(gòu)成工業(yè)機(jī)器人的模擬操作環(huán)境,獨(dú)立運(yùn)行。
　　本文以教學(xué)機(jī)器人軟件系統(tǒng)的研制過程為背景,對(duì)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方法作了詳細(xì)說明,主要涉及到軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及通訊接口的設(shè)計(jì)、教學(xué)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制方法的

2、分析、機(jī)器人指令系統(tǒng)的開發(fā)、綜合操作平臺(tái)軟件及底層控制器軟件的設(shè)計(jì)說明。在軟件系統(tǒng)的研制過程中,主要解決了以下幾個(gè)技術(shù)問題:上下位機(jī)多任務(wù)間的并行通訊、機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、機(jī)器人關(guān)節(jié)空間及直角空間的軌跡規(guī)劃、機(jī)器人任務(wù)編程指令的定義、示教再現(xiàn)功能的實(shí)現(xiàn)、機(jī)器人任務(wù)開發(fā)程序的研制及機(jī)器人控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
　　本文對(duì)教學(xué)機(jī)器人系統(tǒng)做了簡(jiǎn)單介紹,并具體說明了軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行模式及系統(tǒng)各組成部分的功能。由于上下位機(jī)多個(gè)任務(wù)間的通訊需

3、求是隨機(jī)、并行發(fā)生的,不具有單一性,針對(duì)系統(tǒng)這種多任務(wù)并行通訊的特點(diǎn),本文首先采用了結(jié)構(gòu)化的方法將上下位機(jī)的通訊傳輸問題,轉(zhuǎn)換成三個(gè)較小問題分解實(shí)現(xiàn),然后在多任務(wù)環(huán)境下采用基于優(yōu)先級(jí)定時(shí)調(diào)度的方法實(shí)現(xiàn)了通訊傳輸模塊。
　　對(duì)于教學(xué)機(jī)器人在關(guān)節(jié)空間和直角空間的軌跡規(guī)劃及生成過程,本文也作了重點(diǎn)分析,同時(shí)還給出軌跡規(guī)劃的實(shí)例說明,主要說明教學(xué)機(jī)器人指令系統(tǒng)的語法定義及其使用方法,通過對(duì)機(jī)器人任務(wù)文件及工作文件的格式設(shè)定,基本達(dá)到了機(jī)器