基于FPGA的三軸并聯(lián)型機(jī)器人控制的實(shí)現(xiàn).pdf

1、三軸并聯(lián)型機(jī)器人屬于少自由度并聯(lián)型機(jī)器人,其機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載能力強(qiáng)、剛度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)使得其被廣泛應(yīng)用于汽車裝配、食品包裝、電子元器件貼裝等領(lǐng)域。三軸并聯(lián)型憑借巨大的市場(chǎng)價(jià)值及廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域成為研究熱點(diǎn)。
　　三軸并聯(lián)型機(jī)器人需對(duì)大量計(jì)算進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,其中比較復(fù)雜的部分是其空間位置反解運(yùn)算,位置反解運(yùn)算計(jì)算公式復(fù)雜包括三角函數(shù)運(yùn)算、開方運(yùn)算、乘除法運(yùn)算等。本論文針對(duì)其計(jì)算公式復(fù)雜的特點(diǎn),提出了一種基于FPGA的全流水線設(shè)計(jì)的

2、實(shí)現(xiàn),為該領(lǐng)域增添了新的實(shí)現(xiàn)途徑。論文主要包括六個(gè)部分:選題背景及意義、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)分析、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)測(cè)試。
　　論文的第一部分介紹了并聯(lián)機(jī)器人的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用情況,闡述了論文研究背景及研究意義。
　　論文的第二部分對(duì)三軸并聯(lián)型機(jī)器人運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行了全面分析,建立了動(dòng)靜平臺(tái)坐標(biāo)系,進(jìn)行了位置正解、反解分析及工作空間分析。
　　論文的第三部分論述了三軸并聯(lián)型機(jī)器人控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)

3、計(jì)。根據(jù)三軸并聯(lián)型機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域確定了控制系統(tǒng)的主要參數(shù),并對(duì)控制方案進(jìn)行了比較選擇,最終確定了三軸并聯(lián)型機(jī)器人控制系統(tǒng)總體方案及流程。
　　論文的第四部分簡(jiǎn)要的描述了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。主要介紹了關(guān)鍵器件的選型及各部分主要電路的設(shè)計(jì)。
　　論文的第五部分論述了控制系統(tǒng)的 FPGA邏輯設(shè)計(jì),是論文的關(guān)鍵部分。FPGA的邏輯設(shè)計(jì)主要完成三軸并聯(lián)型機(jī)器人控制所需的大量實(shí)時(shí)運(yùn)算,是本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。
　　論文的第六部分論述了系統(tǒng)的