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上传时间: 2018-04-18
详细说明: 针对本文所研制的走 自 由度机械臂 , 设计 一种基于 CAN 总线通讯 的控 制系 统 。 通 过 D enav i t-Har tenber g 参数法构建机械臂的数学模型 , 推导正运动学 公式 , 设计基于牛 顿迭代法 的逆解算法 , 解决逆运动学 的数值解法多解性 问题 , 获取最优解 。 在此基础 上 , 在 关节 空 间设计 了 H次插值和五 次插值算法进行路径规划 , 实现对机械臂 的 点到 点 的运 动控制 ; 在 笛卡 尔空 间 , 设计空间直 线轨迹和空 间 圆 弧轨迹规划算法 , 实现机械臂直线 和 圆弧运动 。 设计机械臂控制 系统 的硬件框架 , 包括微处理器系 统 电 路和传 感器模块 电 路 设计 、 通讯总线与各元器件 的选型 。 编 写机械臂控制 软件 , 包括 P ID 控制器 、 人机交 互软件和下位机角 度获取 模块程序 , 制 定系统 通信协议 , 实现用 户对机械臂的各种操作 和 设置 。 为验证古 自 由 度机械臂控制系统 的性能满足设计要求 , 进行试验 I 第 一 , 验证基于 牛顿迭代法的逆解算法的准确性 , 对机械臂 逆 解结果进行分析测试 。 第 二 , 在机械臂 安 装过程中 , 需要对安装的 部件进巧测试 , W确 保安装部件可 W 正常工作 , 当单个关节安 装完毕时也需 要进巧测 试 , 保证每安装新 的关节之前系 统是正常 的 。 第 H , 对机械臂各 关节尺寸进行标定实验 , 计算机械臂建模所 需要 的 关节参数 , 为后续 的误差优化处理做 准 备 。 第 四 , 实现用 户 通过软件准确地控制机械臂 , 对系统 的通讯进行 测试 , 计算 总线 负 载率 , 保证各 关节可 W正常 通讯 ; 对控制 界面 的各功 能测 试 , 保证毎个按键实现其对 应 功 能 。 第五 , 系 统测试保证机械臂可 W完成用 户 指 定动作 , 设计多种 动作 , 测试机械 臂是否可 W 完成指 定动作 。 第六 , 测试机械臂的精度和误差 , 设计机械臂运动 路径点 的 坐 标 , 测 量实际坐标系所经过 点 的坐标 , 分析计 算误差 。 ...展开收缩
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