机器人技术在当今世界飞速发展,进入新世纪以后机器人技术的发展可谓有目共睹。机器人技术水平体现了一个国家整体的工业自动化、高新技术发展的水平。近年来,各式各样琳琅满目的娱乐机器人出现在人们的生活中,乒乓球机器人就是其中一个典型的代表。虽然中国作为一个乒乓球运动的大国、强国在乒乓球这项竞技运动中展现了很强大的实力,但是在乒乓球机器人领域的研究则处于刚起步的阶段,国外相关研究开展的较早一些。本文以本实验室自2004年开展国内首个乒乓球机器人系统为背景,承接一代、二代机器人的开发,进行第三代乒乓球机械臂的开发。本课题为国家863重点科研项目“基于仿人高性能单元与系统”的资助与支持。本文的研究主要基于以下几个问题,首先总结了国内外娱乐机器人以及乒乓球机器人的发展现状,分析了其他学者研究的乒乓球机器人的异同点。接着开始介绍本文研究的乒乓球机械臂的电气设计,包括了机械结构以及电机选型、调试。接着重点介绍了对实时性要求极高的多电机控制的通讯系统建立,比较了不同现场总线技术在本乒乓球机械臂研究中的实际应用,比较并分析了它们的实时性差异。之后介绍了两种本研究中的多电机运动控制算法,并比较了其优缺点。接着设计了本乒乓球机械臂的上位机控制软件,并对基于windows环境的上位机开发中遇到的问题进行了研究解决。最后一部分中,对本文研究进行了总结并分析了存在的问题以及今后努力的方向。本文设计的目标是实现一个基于多电机的乒乓球机械臂,实现其电气设计以及实时系统的开发。