基于運動學的機械臂運動控制.pdf

1、機器人科學是把自動控制原理、運動學算法和視覺圖像處理等一些當代高端的技術(shù)綜合在一起，它涵蓋了非常廣泛的學科，包含機械原理、信息通信技術(shù)、運動學、動力學、圖像分析處理和自動控制理論等多種領域，是目前世界科學研究中最為熱門的方向之一，是每個國家綜合技術(shù)水平與自動化程度的最直觀一種展現(xiàn)形式。因此，對現(xiàn)代機器人學科深入研究對一個國家發(fā)展進步有非常重要的作用。
　　本系統(tǒng)使用的是大谷六自由度機械臂，該機械臂系統(tǒng)的組成主要有四個部分，分別是機

2、身、手臂、手腕和末端操作器。該機械臂是用6個自動舵機上金屬支架組件而成的，再對機械臂的機械構(gòu)造與舵機控制辦法展開了具體的理論結(jié)構(gòu)分析，設計出了這套針對機械臂的自動控制系統(tǒng)。
　　本論文主要工作內(nèi)容:
　　1、對機器人運動學進行理論分析與求解，通過雙目視覺系統(tǒng)判斷出物體的空間坐標，同時知道機械臂末端操作器的位姿后，通過FPGA控制器對運動學的分析，計算出每個舵機應該轉(zhuǎn)動的角度，從而發(fā)出指令，控制整個機械機械臂在規(guī)定的空間內(nèi)實現(xiàn)

3、對目標物體的抓取。
　　2、研究設計出可以有效對機械臂進行操控的系統(tǒng)。本系統(tǒng)的硬件部分的實施方案使用的是模塊化設計，將會分為芯片、電源、遙控器、顯示器和驅(qū)動器五部分，并分別對每部分進行分析與研究，從而將功能分解，降低了每個模塊之間的耦合性。軟件的控制系統(tǒng)也進行了改變，放棄了以前的在PC機上使用控制軟件的辦法，單純使用這套專門針對機械臂研究的操控系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)對機械臂進行實時操作控制，控制芯片為CycloneⅣ系列FPGA。本設計系