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机器人技术综合了多学科的发展成果,代表了高技术的前沿,它在人类生活中的应用不断扩大。本文在广泛研究了机器人技术的现状与发展趋势、目前机器人控制器的技术特点与存在问题的基础上,根据课题研制的要求,提出了SR机器人双速率控制策略和模块化设计方案,对其控制系统的硬件与软件进行了设计与开发。文章介绍了SR机器人的机械结构、关节运动参数、机器人系统组成与特点,以及SR机器人控制系统的结构和原理。该机器人控制系统为二级控制结构,分为机器人上位控制计算机(上位机)和伺服控制器(下位机)两部分。上位控制计算机实现系统的监控、运动控制算法以及人机交互功能;伺服控制器又分为以DSP(AD2181)为核心的运动控制器和关节驱动控制器两部分,它与上位机软件相结合,对机器人三个关节进行插补运算和伺服控制,通过PCI总线,实现上位机和下位机之间的通讯。文章重点分为两部分:第一部分是基于DSP的运动控制板的原理分析、用CPLD实现运动控制和运动参数检测的方法、以及交流伺服控制系统的参数优化与设计;第二部分是SR机器人运动控制算法包括逆运动学与轨迹规划算法的研究与推导、控制系统的上位机运动控制与监测软件的设计与实现,以及下位机软件结构的分析。此外,文章还叙述了SR机器人系统单轴运动、直线轨迹运动的调试过程与故障处理方法。运行结果表明,本课题的研制达到了机器人控制实验室项目的设计要求。