六自由度机器人控制系统设计与研究

摘要

研究机器人运动的精确控制问题.为使实验教学机器人实现平稳与高精度的运动,提出了一种六自由度机器人控制系统总体方案,采用分布式结构,研发了高精度运动器LM629的位置伺服控制系统.阐述了控制系统的工作原理,设计了硬件电路与系统软件,下位机与上位PC机采用CAN总线的通讯方式.分析了机器人运动产生抖振现象的影响因素,并提出了重力补偿控制方法.对LM629的PID控制算法进行了改进,采用积分分离PID控制算法,具有更好的动态和静态特性.对系统的控制效果进行仿真与验证,证明了机器人点位控制与连续轨迹控制效果,结果表明机器人运动平稳,精度满足使用要求.