書寫機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及開發(fā).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人在制造工藝和控制水平上有了很大的提高。越來(lái)越多的機(jī)器人，已經(jīng)開始在眾多的領(lǐng)域中替代人類完成復(fù)雜而又危險(xiǎn)的工作。在這一方面，工業(yè)機(jī)器人的表現(xiàn)最為突出。工業(yè)機(jī)器人的快速發(fā)展讓其成為提高社會(huì)生產(chǎn)力不可或缺的一部分。工業(yè)機(jī)器人是當(dāng)今高新技術(shù)研究的一個(gè)重要方向，隨著其應(yīng)用在深度和廣度上的不斷發(fā)展，目前迫切的需要解決機(jī)器人產(chǎn)業(yè)前期的基礎(chǔ)技術(shù)研究。本文在學(xué)習(xí)和研究了工業(yè)機(jī)器人的控制理論和設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，開發(fā)了一套基于X

2、、Y、Z空間直角坐標(biāo)系的機(jī)器人書寫控制系統(tǒng)，詳細(xì)的分析了現(xiàn)有機(jī)器人系統(tǒng)在寫字過程中的關(guān)鍵問題。本文的主要工作內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：
　　首先，搭建本文的硬件控制系統(tǒng)。在空間直角坐標(biāo)的機(jī)械機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上，確定了以工控機(jī)作為核心架構(gòu)，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的電氣原理圖和電氣控制柜，并且配備必要的外部傳感器以及伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器，使系統(tǒng)能夠平穩(wěn)、可靠的運(yùn)行。
　　之后，編寫字模提取算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)Windows系統(tǒng)下TTF字體的字模信息提取。使用MA

3、TLAB的繪圖功能對(duì)提取到的字模信息進(jìn)行仿真驗(yàn)證。由于提取到字模信息有限，結(jié)合貝塞爾曲線理論，利用樣條曲線插補(bǔ)原理，補(bǔ)充字模信息。根據(jù)補(bǔ)充的字模信息，對(duì)機(jī)器人的空間運(yùn)動(dòng)進(jìn)行不同的測(cè)試，分析了在工作平面上機(jī)器人的軌跡規(guī)劃，給出不同模式下，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)效果。
　　最后，編寫機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)軟件，結(jié)合字模提取程序和運(yùn)動(dòng)控制程序，操作人員能夠在界面上輸入相應(yīng)的文字，選取需要展示的字體和大小，機(jī)器人便可以在規(guī)定的工作平面上準(zhǔn)確無(wú)誤的繪制出