基于PC工控机的机器人运动控制研究

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1、摘要基于PC工控机的机器人运动控制研究研究生姓名；罗永新本文主要讨论了机器人控制系统中用到的一些板卡驱动程序的设计和机器人二维动画的设计与实现。论文首先结合本课题使用的机器人结构，建立机器人坐标系，简单介绍了运动学正解的求取。主要阐述了运动学逆解的求取以及相关问题的解决。在此基础上，阐述了在关节空间和在笛卡尔空间下轨迹规划的方法和实现。作为本论文的重点，在板卡驱动程序设计中，首先介绍了Windows2000的组件模型和WI)M驱动程序的基本结构，然后结台课题使用的A／D等扳卡，详细介绍了用DHverStudio开发wDM驱动程序的一些关键技术，包括：ISA总线卡资源的分配，中断处理，数据的同

2、步传输以及驱动程序和应用程序之间的通信等，并对板卡和板卡驱动程序作了测试实验并对给出了一些实验结果。在系统总体设计中，介绍了利_Hj模块化的设计思想来实现软件的总体设计，然后分别介绍了各个模块的功能与设计。另外，离线编程在机器人系统中起着很重要的作用，三维动画足离线编程的重要组成部分。本文阐述了利用OpenGL图形库实现机器人运动仿真的有效方法，重点介绍了机器人的三维几何建型，以及机器人动画的实现．并讨论了机器人运动轨迹中间点无解的处理。关键词：机器人运动学WDM驱动程序三维动画查堕查堂堡主堂堡笙苎AbstraetLUoYong．xinThepaperfocusesondesigningdr

3、iverspregmm，andthedesignandrealizationof3Dmotionofrobot．Firstly,thethesispresentsthekinematicsandinversekinematics，andonthebasisoftheanalysisofkinematics．thethesisexplainsthemethodandrealizationofpathplanninginbothiointcoordinateandDescartesCOOrdinate．Secondly,theemphasisisplacedondesigningdriversp

4、regmm．OnthebasisofintroducingWin2000componentandtheframeofWDMdriverpregram，ThethesispresentssomekeytechniqueofdriverpregramdevelopmentofA『DetccarswithDriverStudio，suchas：lSAbuscards’resourcesallocation．interrupt。datasynchronoustransmissionandthecorrespondencebetweendriverprogramandapplicationetc．An

5、dthethesisprovidessomeexperimentresultsofcardsandcards’driverpregram．Thirdly,thethesisintroducesthetotaIstructureofsystemsoftware．andthefunctionanddesigningofeachpart．Lastly,theeffectivemethodofmotionsimulationwithOpenGLforarobotwasprasenled．Thethesismainlypresentstheconstructionofrobot3DmodeIandth

6、erealizationof3Danimation，anddiscussesofdealingwithwhichtherewasnosolutionjnthemiddleofmotionpathpoint．Keyword：RobotKinematicsWDMDdverspmgmm3DanimationII东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任

7、何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：里垂i立日期：缝妄皱6I东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究