遠(yuǎn)程醫(yī)療嵌入式輔助機(jī)械臂的定位控制研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，機(jī)器人的應(yīng)用越來越普及，已逐漸滲透到工業(yè)生產(chǎn)和制造及醫(yī)療領(lǐng)域等。在遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)系統(tǒng)中，控制指令通過網(wǎng)絡(luò)傳送至機(jī)械臂，控制機(jī)械臂的工作狀態(tài)、各種姿態(tài)及位移等，從而配合醫(yī)生實(shí)施醫(yī)療手術(shù)。因此，機(jī)械臂控制系統(tǒng)的設(shè)計問題不僅具有普遍的工程意義，還具有深入的理論意義。
　　 本課題針對863計劃“基于遠(yuǎn)程醫(yī)療的嵌入式控制終端研究”項(xiàng)目中的四自由度機(jī)械臂，提出了基于嵌入式技術(shù)的上下位機(jī)的解決方案。嵌入式控制器

2、是機(jī)械臂系統(tǒng)的核心部分，因此，首先為嵌入式控制器搭建了一個基本的嵌入式硬件平臺，并選擇了合適的Linux操作系統(tǒng)；其次，研究了TCP/IP協(xié)議、以太網(wǎng)及通信SOCKET套接字，實(shí)現(xiàn)了嵌入式控制器對遠(yuǎn)程控制命令的接收、存儲與處理，并在研究了平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人的基礎(chǔ)上，采用DSP實(shí)現(xiàn)在各關(guān)節(jié)電機(jī)的位置控制，設(shè)計了分布式控制系統(tǒng)的通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了對各個電機(jī)的監(jiān)控。采用Denavit-Hartenberg參數(shù)法建立了機(jī)械臂的運(yùn)動學(xué)方程，推導(dǎo)出逆運(yùn)