| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-25页 |
| 1.1 多轴运动控制系统及应用 | 第11页 |
| 1.2 多轴运动控制器的国外研究现状 | 第11-19页 |
| 1.3 多轴运动控制器的国内研究现状 | 第19-21页 |
| 1.4 多轴运动控制器的发展方向 | 第21页 |
| 1.5 工业机器人本体的研究现状 | 第21-23页 |
| 1.6 课题研究意义和研究内容 | 第23-24页 |
| 1.6.1 课题研究意义 | 第23页 |
| 1.6.2 课题的研究内容 | 第23-24页 |
| 1.7 本章小结 | 第24-25页 |
| 第二章 机器人机械本体的设计 | 第25-47页 |
| 2.1 一种负载 6KG 的六轴机器人机械本体设计 | 第25-26页 |
| 2.3 负载 6KG 的六轴机器人机械本体的元件设计计算 | 第26-31页 |
| 2.3.1 伺服电机选型计算 | 第26-29页 |
| 2.3.2 减速器选型计算 | 第29页 |
| 2.3.3 同步带选型计算 | 第29-31页 |
| 2.3.4 圆锥齿轮设计计算 | 第31页 |
| 2.4 负载 6KG 的六轴机器人机械本体定位精度分析 | 第31-34页 |
| 2.5 负载 6KG 的六轴机器人机械本体强度和刚度计算及有限元分析 | 第34-41页 |
| 2.5.1 INVENTOR 有限元分析 | 第35-36页 |
| 2.5.2 小臂连接轴有限元分析 | 第36-41页 |
| 2.6 负载 6KG 的六轴机器人机械参数的测试 | 第41-44页 |
| 2.7 机械刚度、伺服刚度和定位精度的关系 | 第44-46页 |
| 2.8 本章小结 | 第46-47页 |
| 第三章 多轴运动控制器的设计 | 第47-83页 |
| 3.1 先进运动控制器构架分析和选择 | 第47页 |
| 3.2 Windows 的实时性分析 | 第47-54页 |
| 3.2.1 Windows 的中断优先级、线程优先级和 PCI 中断 | 第49-52页 |
| 3.2.2 实时内核最高控制权获取机制 | 第52-53页 |
| 3.2.3 高精度中断源选择 | 第53-54页 |
| 3.3 多轴运动控制器总体框架和实时内核设计 | 第54-60页 |
| 3.3.1 任务控制器设计 | 第54-57页 |
| 3.3.2 运动控制器设计 | 第57-58页 |
| 3.3.3 IO 控制器设计 | 第58-60页 |
| 3.4 多轴运动控制器的 PCI 扩展卡硬件电路设计 | 第60-67页 |
| 3.5 多轴运动控制器的 Windows 用户软件设计 | 第67-69页 |
| 3.5.1 用户软件的功能和使用方法 | 第67-68页 |
| 3.5.2 动画仿真的软件设计 | 第68-69页 |
| 3.6 多轴运动控制器的扩展核心控制卡的驱动程序设计 | 第69-73页 |
| 3.6.1 WDM 驱动开发工具概述 | 第70页 |
| 3.6.2 共享内存的实现方法 | 第70-72页 |
| 3.6.3 中断例程实现 | 第72-73页 |
| 3.7 多轴运动控制器的扩展核心控制卡的 FPGA 程序设计 | 第73-74页 |
| 3.8 控制算法及实现 | 第74-82页 |
| 3.8.1 操作臂运动学正解 | 第74-77页 |
| 3.8.2 操作臂运动学逆解 | 第77-80页 |
| 3.8.3 关节插补脉冲生成算法 | 第80-81页 |
| 3.8.4 直线插补算法 | 第81页 |
| 3.8.5 圆弧插补算法 | 第81-82页 |
| 3.9 本章小结 | 第82-83页 |
| 第四章 机器人及多轴联动控制系统测试 | 第83-100页 |
| 4.1 计算性能测试 | 第83-85页 |
| 4.1.1 操作臂运动学正解计算耗时测试 | 第83页 |
| 4.1.2 操作臂运动学逆解计算耗时测试 | 第83-84页 |
| 4.1.3 关节插补脉冲生成算法耗时测试 | 第84-85页 |
| 4.1.4 直线插补算法耗时测试 | 第85页 |
| 4.1.5 圆弧插补算法耗时测试 | 第85页 |
| 4.2 定时精度测试 | 第85-94页 |
| 4.2.1 PCI 中断响应定时精度 | 第87页 |
| 4.2.2 DPC 延迟定时器定时精度 | 第87-89页 |
| 4.2.3 多媒体定时器定时精度 | 第89-91页 |
| 4.2.4 OnTimer 定时器定时精度 | 第91-94页 |
| 4.3 轨迹几何精度测试 | 第94-95页 |
| 4.4 轨迹重复精度测试 | 第95-96页 |
| 4.5 单点复定位精度测量 | 第96-99页 |
| 4.6 本章小结 | 第99-100页 |
| 结论及展望 | 第100-103页 |
| 参考文献 | 第103-108页 |
| 附录 1：用户软件功能说明文档 | 第108-115页 |
| 附录 2：STL 文件解析类 CMeshLoader 源代码 | 第115-119页 |
| 附录 3：驱动程序部分源代码 | 第119-126页 |
| 附录 4：FPGA 程序部分源代码 | 第126-135页 |
| 附录 5：控制算法的部分源代码 | 第135-141页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第141-142页 |
| 致谢 | 第142-143页 |
| 附件 | 第143页 |
