开放式结构平台上PUMA560机器人控制系统的研究

摘要

该论文分为七个章节.第一章首先扼要叙述了机器人技术的现状和最新发展趋势;然后介绍了机器人控制器的发展状况和发展方向,着重介绍了现有控制器的不足;接着介绍了开放式控制器的思想及其优点;最后指出了对PUMA560控制器进行改造的可能性,指出了该文研究的主要内容.第二章首先介绍了PUMA560机器人的结构及特点;接着研究分析了PUMA560机器人控制系统,详细介绍了控制器各个主要部件在控制系统中的作用.第三章对PMAC的软硬件进行了详细的分析研究,给出了PUMA560机器人控制器改造的策略与步骤.第四章以对PUMA560控制器的分析为基础,详细说明了把原控制器改造成开放式控制器的过程;最后对机器人各关节的相对位置进行了标定.第五章在对机器人建立了D-H坐标系的基础上,给出了机器人的运动学方程;然后运用机器人逆运动学的的知识对PUMA560进行逆运动学求解,得到各个关节变量的封闭解.第六章先简单介绍了C<'H>语言的特点,接着对用C<'H>编写的与PMAC进行通讯,PUMA560机器人控制系统初始化及机器人运动控制程序进行了说明.第七章是总结和展望.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1机器人技术的现状和最新发展趋势

1.1.1国内外机器人技术的现状

1.1.2机器人技术的最新发展趋势

§1.2机器人控制器的现状概述

1.2.1机器人控制器类型

1.2.2机器人控制器存在的问题

§1.3开放式控制器

1.3.1开放式机器人控制器现状

1.3.2开放式控制器的思想

1.3.3开放式控制器的优点

§1.4课题的提出和本研究的先进性

1.4.1课题的提出及本研究的意义

1.4.2本研究的先进性

§1.5本论文的主要工作

第二章PUMA560机器人控制系统

§2.1 PUMA560机器人

§2.2 PUMA560机器人控制系统

2.2.1控制器底板

2.2.2 LSI-11计算机

2.2.3机器人手臂电缆接线板

2.2.4功率放大器控制板

2.2.5数字伺服板

2.2.6电机与传动装置

2.2.7 VAL-Ⅱ系统与VAL-Ⅱ语言

小结

第三章PMAC与PUMA560机器人控制器改造策略

§3.1 PMAC板及其辅助电路板

3.1.1 PMAC简介

3.1.2 PMAC硬件系统

3.1.3 PMAC软件系统

3.1.4其它辅助电路板

§3.2 PUMA560机器人控制器改造策略

小 结

第四章PUMA560机器人控制系统的改造

§4.1截止LSI-11微处理器的硬件安全控制能力

§4.2反馈信号的隔离、抽取与调整

4.2.1通过DEC板获取编码器和电位计信号

4.2.2 PUMA560接口板的设计与制作

4.2.3 Vcc与TTL噪音

§4.3运动控制信号的加入

§4.4改型后的PUMA560控制器

§4.5机器人绝对位置的确定

小 结

第五章PUMA560机器人逆运动学求解

§5.1 PUMA560机器人数学模型的建立

§5.2 PUMA560机器人的逆运动方程求解

5.2.1θ1的求解

5.2.2θ3的求解

5.2.3θ2的求解

5.2.4θ5的求解

5.2.5θ4的求解

5.2.6θ6的求解

小 结

第六章CH语言与Windows环境下控制系统软件编写

§5.1CH语言的简要介绍

§5.2与PMAC建立通讯

§5.3伺服系统的初始化

§5.4机器人手臂运动控制

§5.5伺服循环的关闭

§5.6机器人逆运动学求解函数

§5.8示范程序

小 结

第七章总结与展望

致 谢

参考文献

附 录