果蔬采摘機(jī)器人離線(xiàn)編程及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、本文在國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃：項(xiàng)目編號(hào)：2006AA102257)“溫室內(nèi)全方位自主行走果蔬采摘機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目的資助下，在對(duì)六自由度果蔬采摘機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、工作空間分析、軌跡規(guī)劃研究基礎(chǔ)之上，結(jié)合三維圖形庫(kù)OpenGL和CML(Cople.Motio.Library)運(yùn)動(dòng)控制庫(kù)開(kāi)發(fā)了果蔬采摘機(jī)器人離線(xiàn)編程控制系統(tǒng)，論文所做的主要工作如下：
　　 (1)根據(jù)D-H變換理論，建立了機(jī)器人的正運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆運(yùn)動(dòng)

2、學(xué)模型；結(jié)合分解法和包絡(luò)解析法求解了機(jī)器人工作空間，給出了工作空間的邊界圖；借助齊次變換矩陣及矢量積方法推導(dǎo)出機(jī)器人的雅可比矩陣；運(yùn)用奇異值分解方法對(duì)機(jī)器人奇異位形進(jìn)行了分析。
　　 (2)為保證關(guān)節(jié)速度和加速度的連續(xù)，應(yīng)用五次多項(xiàng)式插值軌跡規(guī)劃，為實(shí)現(xiàn)CP(Continuou.Pat.Control)控制，在直角坐標(biāo)空間內(nèi)分析和推導(dǎo)直線(xiàn)軌跡規(guī)劃算法和圓弧軌跡規(guī)劃算法，并用Matlab仿真了直線(xiàn)軌跡規(guī)劃。
　　 (3)采

3、用了基于PC和CAN控制卡的開(kāi)放式控制結(jié)構(gòu)，選用ZLG-PCI511.CAN控制卡、Copley伺服驅(qū)動(dòng)器、Maxo.R.35直流電機(jī)和光電編碼器、傳感器搭建了系統(tǒng)的硬件平臺(tái)，使用CME2調(diào)試軟件設(shè)置電機(jī)運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)，確保電機(jī)可靠平穩(wěn)運(yùn)行。
　　 (4)在上述研究的基礎(chǔ)上，編寫(xiě)了基于OpenGL和CML的機(jī)器人離線(xiàn)編程控制系統(tǒng)軟件程序，系統(tǒng)模塊主要有：圖形仿真模塊，利用OpenGL計(jì)算機(jī)三維圖形庫(kù)建立了機(jī)器人的模型和可視化的場(chǎng)