仪用放大器
北京工业大学
硕士学位论文
姓名：***
申请学位级别：硕士
专业：机械设计及理论
指导教师：***
20040501
摘要
可重构模块化机器人系统已经成为机器人技术发展的…个新方向。相对于传统机器人而言，可重构模块化机器人因其构型的多样性、对复杂环境的适应性等优点而受到普遍关注，目前国外正对其展开深入研究，国内这方面的研究工作还处在探索阶段，
大部份着重于理论分析和仿真。为了提供一个实际操作和验证理论的可重构模块化机器人实验平台，本文建立了一个具有闭环实时反馈和计算机仿真功能的可重构模块化机器人系统，称为ＰｏｗｅｒＣｕｂｅ可重构模块化机器人系统（ＰＲＭＲＳ）。谷胱甘肽还原酶
首先，从系统的全局体系结构出发，分析了系统目标和基本功能要求，结合ＰｏｗｅｒＣｕｂｅ模块化机器人、Ｏｐｔｏｔｒａｋ３０２０三维测量系统和计算机仿真Ｐｃ，给出了ＰＲＭＲＳ体系结构框架。ＰＲＭＲＳ分为三个子系统：ＰｏｗｅｒＣｕｂｅ模块化机器人、数据采集与传输、计算机仿真。
然后，分析了ＰｏｗｅｒＣｕｂｅ模块化机器人的硬件和软件组成，对软件进行了二次开发。以Ｄ．Ｈ坐标系为基础建立了机器人的运动学方程，用反变换法求出了机器人运动学反解的封闭解，并对反解的存在性和唯一性进行了深入讨论。
接着，以ｗｉｎｄｏｗｓＮＴ／２０００为开发平台，以Ｖｉｓｕａｌｃ＋＋６．０为编程工具，开发了数据采集与传输软件和计算机仿真软件。数据传输是基于ＴＣＰ／ＩＰ协议，以ＷｉｎｄｏｗｓＳｏｃｋｅｔ为通信接口，采用客户端／服务器（Ｃ／Ｓ）模式，在局域网络中实现了机器人手臂位置数据的实时反馈。应用ＯｐｅｎＧＬ建立了模块化机器人的计算机仿真模型，实现了机器人轨迹规划仿真，并能动态实时显示机器人的运动状态。
最后，将ＰｏｗｅｒＣｕｂｅ模块化机器人、数据采集与传输、计算机仿真三个子系统综合成为ＰＲＭＲＳ，对其进行开发与应用。实现了机器人术端点的精确定位和对输入轨迹规划法的检验，说明了该系统可以有效地检验机器人运动学理论和算法，并进而从实验角度进行了研究。
关键字：机器人：模块化；可重构；仿真：网络
－Ｊ一
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独创性声明
本人声明所呈交的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澍的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业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何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意．
签名：垫壁壁日期：婴生墨丝！
关于论文使用授权的说明
本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段
保存论文．
（保密的论文在解密后应遵守此规定）
签名：塾鏖聪导师签名：触日期：龇竖缉
第１章绪论
第１章绪论
１．１引言
ka5q1265rf机器人技术的研究开始于６０年代，随着计算机、电子、微电子、控制等技术的快速进步，机器人技术获得了飞跃发展，现已经成为制造业中不可替代的重要装备和手段，同时也成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。目前，机器人的应用手要在工业制造方面。近几年工业机器人领域发展有如下几个新趋势：（１）工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），
青岛信报
而单机价格不断下降，平均单机价格从１９９１年的１０．３万美元降至２０００年的３万美元。
财务管理
（２）机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。
（３）工业机器人控制系统向基于ＰＣ机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。
这些趋势表明，作为一种柔性设备的机器人，性能在不断提高，同时应用也越来越广，要求机器人能快速适应不同的环境和工作条件，模块化机器人的研究正是在此类应用背景下丌始的。
模块化机器人是一种由各种模块组成的、能够方便组装和拆卸的机器人。其中，可重构模块化机器人是模块化机器人的发展，它是利用一些不同尺寸和性能的可互换的连杆和关节模块，象搭积木似的组合成特定构型的机器人。可重构模块化机器人系统的研究己引起众多的研究者和工业应用的兴趣，这里先对可重构模块化机器人系统的研究状况加以综述，同时简要介绍机器人视觉反馈技术和计算机仿真技术，再在此基础上提出本文的研究课题。
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