本课题研究的内容就是针对生产线上的多功能工业型关节机器人应用的研究,其要求就是能通过示教或程序的方式按照期望的路径完成不同需求的作业任务。这是一个涉及学科广且在控制领域中近代才出现的一项新技术。课题来源于某风扇生产公司实现工业机器人代替员工操作某些简单工序,如抓、捡、扣、拿等。若要通过关节型机器人实现这些工序,首先要解决的问题则是路径灵活可变的问题,使其能通过示教或程序编写按任何合理的路径动作,其次就是要能在额定负载以内的不同负载下都能稳定的工作,再则就是它的抗干扰能力的问题,这样一来则只要在机器人手部的末端更换不同的执行器就能实现不同的功能了。主要研究内容概括如下：1、对六自由度机器人的正、逆运动学及动力学进行分析,根据其机械结构并利用D-H参数法建立其坐标系,建立其相应的运动数学模型；2、确定该工业机器人的控制系统整体的方案及结构,采用松下A5系列的伺服电机驱动器驱动,用LPC1700系列的Cortex-M3处理器作主、从控制器,并用CANBUS实现主从控制器的通信控制。将该控制系统进行如下模块设计：电源模块、控制模块、示教模块、伺服驱动模块及CAN总线通讯模块,并对各个模块进行相应的硬件、软件设计；3、示教方案的设计,通过各关节方向按键操作该六自由度机械臂的运动,记录其示教路径的关键示教点,并进行轨迹规划,实现示教的整套操作。4、从动力学的角度分析其机械臂扭矩与角度、速度和角加速度之间的关系,同时考虑到其工作环境的外部干扰及摩擦力等因素对系统控制造成的影响,在控制系统中加入模糊自适应补偿算法的控制器,在一定程度上消除这些不确定因素对系统的控制造成的影响,提高系统的抗干扰能力及稳定性,使其能准确地跟踪期望的轨迹,并用Matlab仿真验证其轨迹跟踪效果。