《六軸工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、分類號學號201204703015學校代碼10488密級碩士學位論文六軸工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)學位申請人：施文龍學科專業(yè)：電路與系統(tǒng)指導教師：閔華松答辯日期：2015年5月22日萬方數(shù)據(jù)ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringResearchandDesignofControlSystemfor6-axisIndustialRobotMaster

2、Candidate：WenlongShiMajor：CircuitandSystemsSupervisor：Prof.HuasongMinWuhanUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430081,P.R.ChinaMay,2015萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)摘要工業(yè)機器人在汽車、電子行業(yè)等很多領(lǐng)域得到日益廣泛的應用。作為工業(yè)機器人系統(tǒng)的核心組成部分，控制系統(tǒng)一直是機器人領(lǐng)域研究的熱點。目前，成熟而有競爭力的工業(yè)機器人控制系統(tǒng)需具備至少兩個條件：開放性和模塊

3、化；前者采用開放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以方便地更新和拓展機器人控制系統(tǒng)的功能，使得機器人性能得到增強；后者使得控制系統(tǒng)在硬件層面容易搭建、在軟件層面結(jié)構(gòu)清晰，從而機器人的可靠性得以提高。本文在對現(xiàn)有機器人控制系統(tǒng)進行研究的基礎(chǔ)之上，設計了一套開放式機器人控制系統(tǒng)，控制器采用雙級結(jié)構(gòu)，底部采用DMC-2163控制卡，對機器人的各個關(guān)節(jié)進行運動控制，頂層的工控機用于管理系統(tǒng)和軌跡規(guī)劃等。首先介紹了機器人的數(shù)學基礎(chǔ)，對機器人進行D-H建模并推出機器人的運動學方程；然后給出了控制系統(tǒng)的總體設計以及硬件架構(gòu)，并對各

4、硬件組成部分進行了介紹，簡要講述了DMC-2163的使用；接著對機器人直角坐標空間的軌跡規(guī)劃進行了研究，研究了直線、圓弧和NURBS插補算法并進行基于MATLAB平臺的仿真；最后，對控制系統(tǒng)的軟件部分進行了總體實現(xiàn)，軟件由Qt4.8可視化編程實現(xiàn)對機器人的控制及人機交互界面功能。通過對系統(tǒng)進行模塊化的測試，以及通過機械臂末端執(zhí)行器運動軌跡實際測試，證明了設計的控制系統(tǒng)的有效性和可靠性。關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人；控制系統(tǒng)；DMC；軌跡規(guī)劃；QtII萬方數(shù)據(jù)AbstractIndustrialrobots

5、arewidelyusedincreasinglyinfieldssuchasautomobileindustryandelectronicsindustry.Asacorepartoftheindustrialrobot,thecontrolsystemhasbeenthehotspotresearchedinthefieldofrobot.Currently,matureandcompetitiveindustrialrobotcontrolsystemsneedtohaveatleastt

6、woconditions:Opennessandmodularity;theformeradoptsopeningframesystemmakingitconvenienttoupdateandextendthefunctionoftherobotcontrolsystem,thentherobotperformanceisenhanced;thelattermakesthecontrolsystemeasytosetupatthehardwarelevel,andthestructurecle

7、aratthesoftwarelevel,thusthereliabilityoftherobotcanbeimproved.Onthebasisofstudyingexistingrobotcontrolsystem,thispaperdesignsasetofopenone,whosecontrollerusestwo-stagestructure.TheDMC-2163isusedinthebottomforcontrollingjoinsoftherobot,andthetopindus

8、trialcomputerisadoptedforsystemmanagementandtrajectoryplanning.Firstly,themathematicalbasisoftherobotisintrduced.KinematicsequationsoftherobotarecalculatedandobtainedbymodelingofD-Hfortherobot.Thentheoveralldesignofthecontrolsystemandhardwarearchitec