| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 1 前言 | 第8-12页 |
| 1.1 课题背景 | 第8-9页 |
| 1.2 工业机器人的发展历史和研究现状 | 第9-10页 |
| 1.3 工业机器人的发展趋势 | 第10-11页 |
| 1.4 本文研究内容及意义 | 第11-12页 |
| 2 五自由度串联机器人控制相关组件选型 | 第12-24页 |
| 2.1 五自由度串联机器人机械结构概述 | 第12-14页 |
| 2.2 电机的选择 | 第14-19页 |
| 2.2.1 常见电机种类 | 第14-17页 |
| 2.2.2 步进电机具体型号的选择 | 第17-19页 |
| 2.3 电机驱动器的选择 | 第19-21页 |
| 2.4 测距传感器的选择 | 第21-22页 |
| 2.5 电机排布方式 | 第22-23页 |
| 2.6 本章小结 | 第23-24页 |
| 3 五自由度串联机器人运动学分析与仿真 | 第24-32页 |
| 3.1 机器人运动学分析方法 | 第24页 |
| 3.2 机器人的广义变换矩阵 | 第24-25页 |
| 3.3 建立机器人连杆坐标系 | 第25-26页 |
| 3.4 五自由度机器人的正运动学分析 | 第26-28页 |
| 3.5 五自由度机器人的逆运动学分析 | 第28-30页 |
| 3.6 连杆末端运动范围的仿真优化 | 第30-31页 |
| 3.7 本章小结 | 第31-32页 |
| 4 五自由度串联机器人轨迹规划与仿真 | 第32-44页 |
| 4.1 轨迹规划概述 | 第32-33页 |
| 4.2 几种速度轨迹规划的方式 | 第33-37页 |
| 4.2.1 简单的匀速运动 | 第33页 |
| 4.2.2 匀加速匀减速运动 | 第33-34页 |
| 4.2.3 三次多项式 | 第34-35页 |
| 4.2.4 具有中间点的路径的三次多项式 | 第35-36页 |
| 4.2.5 高阶多项式 | 第36-37页 |
| 4.3 基于matlab的机器人轨迹规划仿真 | 第37-40页 |
| 4.4 执行末端在空间运动的轨迹规划 | 第40-43页 |
| 4.5 本章小结 | 第43-44页 |
| 5 机器人关节控制的研究 | 第44-58页 |
| 5.1 步进电机控制原理 | 第44-45页 |
| 5.2 步进电机驱动机器人关节的精度问题 | 第45-47页 |
| 5.3 关节上步进电机数学模型的计算与仿真 | 第47-48页 |
| 5.4 步进电机驱动机器人关节的实现方法 | 第48-52页 |
| 5.4.1 单片机内延时方法的选择 | 第48页 |
| 5.4.2 定时器的原理与应用 | 第48-49页 |
| 5.4.3 步进电机高精度控制方法 | 第49-51页 |
| 5.4.4 电机驱动器细分数以及定时器分频数的确定 | 第51-52页 |
| 5.5 步进电机控制的仿真与实验 | 第52-55页 |
| 5.6 机器人多关节控制的实现方法 | 第55-57页 |
| 5.7 本章小结 | 第57-58页 |
| 6 五自由度串联机器人控制系统的仿真与实现 | 第58-78页 |
| 6.1 系统总流程图 | 第58页 |
| 6.2 基于Simmechanics的机器人控制系统仿真 | 第58-65页 |
| 6.2.1 Matlab-Simmechanics软件介绍 | 第58-60页 |
| 6.2.2 Simmechanics中模型的建立 | 第60-62页 |
| 6.2.3 底座主轴运动仿真 | 第62-63页 |
| 6.2.4 大臂关节运动仿真 | 第63-64页 |
| 6.2.5 小臂关节运动仿真 | 第64-65页 |
| 6.3 控制系统各个组件的连接使用方法 | 第65-73页 |
| 6.3.1 蓝牙通信模块和操作界面 | 第65-67页 |
| 6.3.2 电机控制模块 | 第67页 |
| 6.3.3 供电模块和电机 | 第67-68页 |
| 6.3.4 测距传感器与手爪模块 | 第68-70页 |
| 6.3.5 实物连接图与控制系统搭建结果 | 第70-73页 |
| 6.4 基于QT的PC端界面设计介绍 | 第73-77页 |
| 6.4.1 界面设计软件QT简介 | 第73页 |
| 6.4.2 登录界面设计 | 第73-74页 |
| 6.4.3 多窗口设计方法 | 第74-75页 |
| 6.4.4 基于QT的通信方法 | 第75-76页 |
| 6.4.5 两种界面模式 | 第76-77页 |
| 6.5 本章小结 | 第77-78页 |
| 7 结论 | 第78-79页 |
| 8 展望 | 第79-80页 |
| 9 参考文献 | 第80-84页 |
| 10 致谢 | 第84页 |
