一種六自由度機械臂的運動控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、機器人運動控制是整個機器人設(shè)計中的重要組成部分。機器人運動控制是指為了完成給定的動作,對機器人運行軌跡進行規(guī)劃,通過對各個關(guān)節(jié)軸的位移控制使得機器人能夠完成預期運動。通常情況下,為了達到比較好的控制效果,需要對機器人的位移,速度,加速度進行閉環(huán)控制。在很多情況下,不僅僅需要對機器人進行位置控制,往往還需要姿態(tài)變化來完成一項任務(wù),這時候就要進行相應(yīng)的姿態(tài)控制,也就是所謂的位姿聯(lián)合控制。
　　本文針對一種自行設(shè)計的六自由度機械臂進行運

2、動控制系統(tǒng)開發(fā),使用SANYO伺服電機作為驅(qū)動,使用固高運動控制器作為控制核心,設(shè)計了對應(yīng)的運動控制系統(tǒng),可以完成對機械臂的運動控制。下面是論文主要研究的幾個方面內(nèi)容:
　　首先,對機械臂進行運動學建模,包括正運動學方程和逆運動學方程。使用C++完成運動學算法的編譯工作。
　　其次,研究軌跡規(guī)劃方法,并針對機械臂三種運動模式,分別設(shè)計軌跡規(guī)劃算法。通過三種運動模式的結(jié)合使用,可以保證機械臂完成多種工作方案。在MFC中,使用C

3、++編寫調(diào)試程序,對算法進行驗證。
　　然后,在MATLAB中,分別使用Robotics Toolbox和SimMechanics建立運動仿真系統(tǒng),并對機械臂進行運動仿真。通過兩種方法的結(jié)合,可以全面的反映機械臂的運動情況,并對算法進行仿真分析,從而驗證其準確性。
　　最后,介紹了伺服控制系統(tǒng),它是運動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。保證底層驅(qū)動部分的正常運行,是運動控制的基本要求。并通過使用控制軟件進行實驗,控制機械臂按照預定的軌跡運動。