基于FPGA的5自由度工业机械臂控制系统研究

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基于FPGA的5自由度工业机械臂控制系统研究

     论文目录

摘要第1-5页

Abstract第5-6页

目录第6-8页

第1章 绪论第8-14页

   ·课题研究的背景及意义第8-11页

     ·工业机器人的研究背景第8-10页

     ·机械臂控制系统的研究意义第10-11页

   ·国内外研究现状第11-13页

     ·工业机械臂控制系统方案研究现状第11-12页

     ·工业机械臂轨迹规划与仿真技术研究现状第12-13页

   ·研究内容第13页

   ·本章小结第13-14页

第2章 机械臂模型建立及其运动学分析第14-35页

   ·关于机械臂的运动学理论概述第14-20页

     ·刚体的空间位置和空间姿态的表示第14-16页

     ·空间坐标系的变换第16-20页

   ·机械臂正运动学问题的求解第20-27页

     ·标准 D-H 参数法介绍与运动学方程的建立第20-22页

     ·求解机械臂正运动学问题第22-27页

   ·分析和求解机械臂逆运动学问题第27-34页

   ·本章小结第34-35页

第3章 五自由度机械臂轨迹规划研究第35-52页

   ·机械臂轨迹规划的综述第35-37页

   ·5R工业机械臂关节空间轨迹规划第37-45页

     ·关节轨迹规划中过路径点的三次多项式插值的运用第39-40页

     ·关节轨迹规划中抛物线过渡的线性插值函数的运用第40-45页

   ·连续路径下的轨迹规划第45-47页

     ·连续路径下的定时插补方法第45-47页

     ·基于定时插补方式下的空间直线插补第47页

   ·最优轨迹选取算法第47-51页

   ·本章小结第51-52页

第4章 机械臂控制系统硬件设计第52-63页

   ·机械臂控制系统整体设计第52-54页

   ·FPGA 与 VERILOG HDL 介绍第54-57页

     ·现场可编程门阵列 FPGA 介绍第54-56页

     ·硬件描述语言 Verilog HDL 的介绍第56-57页

   ·主控制器 FPGA 开发板系统介绍第57-59页

   ·机械臂模型与辉盛 MG995 舵机介绍第59-62页

   ·本章小结第62-63页

第5章 机械臂控制系统软件设计第63-75页

   ·基于 FPGA 的下位机代码设计第63-70页

     ·FPGA 程序设计整体框架第63-66页

     ·基于 FPGA 的串口通信第66-67页

     ·基于 FPGA 的串口数据处理第67-68页

     ·基于 FPGA 的多路舵机控制第68-70页

   ·基于 LABVIEW 的上位机程序设计第70-74页

     ·图形化编程软件 Labview 介绍第70-71页

     ·Labview 与 Matlab 混合编程的运动学计算第71-73页

     ·Labview 串口通信与程序框架第73-74页

   ·本章小结第74-75页

第6章 5自由度串联机械手仿真与验证第75-90页

   ·Matlab 机器人工具箱介绍第75-78页

   ·5自由度机械臂正运动学验证及其仿真第78-81页

   ·5自由度机械臂逆运动学验证及其仿真第81-82页

   ·5自由度机械臂轨迹规划验证及其仿真第82-86页

   ·5自由度机械臂操作空间仿真及其分析第86-89页

   ·本章小结第89-90页

第7章 总结和展望第90-92页

   ·全文总结第90-91页

   ·展望第91-92页

参考文献第92-95页

致谢第95-96页

附录第96页

论文编号BS2181151，这篇论文共96页
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