基于工控機(jī)和DSP的關(guān)節(jié)機(jī)器人控制器研究.pdf

1、工業(yè)機(jī)器人隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在六自由度機(jī)器人群體中，關(guān)節(jié)型機(jī)器人以工作范圍大、動(dòng)作靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、能抓取靠近機(jī)座的物體等特點(diǎn)備受設(shè)計(jì)者和使用者的青睞。本課題設(shè)計(jì)的六自由度關(guān)節(jié)型機(jī)器人既可以用于實(shí)際生產(chǎn)，也可以用于教學(xué)和科研。
　　 首先，本文介紹了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和機(jī)器人控制器技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，給出了本課題研究的機(jī)器人對(duì)象。隨后本文對(duì)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)可行方案進(jìn)行了充分論證，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用D-H

2、方法進(jìn)行了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析并采用關(guān)節(jié)空間法詳細(xì)規(guī)劃了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡。
　　 其后，本文探討了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解求解方法，詳細(xì)地討論了其中的PID算法。通過(guò)對(duì)控制方案進(jìn)行比較和對(duì)芯片進(jìn)行選型，確定了基于PCI總線的IPC（工控機(jī)）和DSP兩級(jí)機(jī)器人伺服控制方案。DSP運(yùn)動(dòng)控制卡以TI公司的浮點(diǎn)型信號(hào)處理器TMS320LF4207作為控制核心，用CPLD設(shè)計(jì)伺服電機(jī)的碼盤(pán)信號(hào)接收電路，用數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC7725提供伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速