拖拽式多關(guān)節(jié)示教機器人位姿學(xué)習(xí)平臺硬件開發(fā).pdf

1、隨著工業(yè)機器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大，實現(xiàn)快速編程，減少輔助時間，提高生產(chǎn)效率具有非常重要的意義。當(dāng)前，常用的編程手法是手動示教，這種方法雖然能夠準(zhǔn)確的找到運動軌跡，但是難以實現(xiàn)復(fù)雜多變的運動狀態(tài)，而離線編程則對技術(shù)人員要求高，實現(xiàn)難度大。拖拽示教具有快速、直觀、效率高等特點，在工業(yè)機器人噴涂等行業(yè)具有非常廣闊的應(yīng)用前景，本文開發(fā)了一種拖拽式多關(guān)節(jié)示教機器人位姿學(xué)習(xí)平臺，采集示教機器人的關(guān)節(jié)信息，從而生成機器人的運行軌跡，論文的主要工作有：

2、
　　充分研究了國內(nèi)外示教技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)了各種示教技術(shù)的優(yōu)缺點，提出了拖拽機器人學(xué)習(xí)平臺的示教方案。結(jié)合機器人拖拽示教特點，對整個學(xué)習(xí)平臺的結(jié)構(gòu)及硬件總體方案進行了設(shè)計。
　　詳細(xì)設(shè)計了系統(tǒng)的硬件平臺，在信號采集系統(tǒng)方面，選擇了 Altera的 Cyclone II代FPGA為主芯片，完成了系統(tǒng)電源、編碼器反饋以及RS485接口原理圖設(shè)計；存儲系統(tǒng)方面，以TI的AM335x為主芯片，完成了最小系統(tǒng)設(shè)計，對外圍USB接口方

3、案進行了分析；為保證硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，對編碼器接口電路進行了信號完整性分析與仿真，對PCB疊層和布局布線進行了規(guī)范設(shè)計。
　　采用模塊化的設(shè)計思想，利用VHDL語言完成了拖拽機器人位姿學(xué)習(xí)編碼器多摩川協(xié)議模塊，RS485主站和從站協(xié)議模塊、FPGA與 ARM通信模塊的設(shè)計與實現(xiàn)，開發(fā)了嵌入式系統(tǒng)中U盤數(shù)據(jù)存儲方案。
　　搭建了測試平臺，對各個模塊進行了功能測試，通過拖拽示教機器人，對各關(guān)節(jié)信號進行采集，并將采集到的角度信息