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工业机器人广泛应用于工业自动化领域，而我国的工业机器人技术相对落后，机器人装备大多依赖进口。控制系统是机器人的核心部件，其功能强弱、性能优劣直接影响机器人的最终性能。本文针对常用的工业机器人控制需求，自主研发了一套多轴运动控制系统，并对机器人控制的若干关键技术展开研究。全文的主要内容如下：1）基于机器人技术的研究现状，结合运动控制技术发展，对机器人运动控制系统进行规划设计，提出了PC+专用运动控制器的架构，以PC为上位机，完成人机交互和运动轨迹规划，并通过PCI与底层专用运动控制器交互。2）通过对机器人运动控制系统的需求分析，重点规划设计了基于DSP和FPGA的专用运动控制器，其中DSP完成机器人运动控制任务的调度，实现对机器人关节空间的实时控制，FPGA则用于控制系统所需各功能接口的设计。3）开展了直角坐标空间的机器人轨迹规划和速度控制技术的研究，设计了直线和圆弧基本轨迹插补算法，并引入S型升降速算法，以改善机器人末端运动的平稳性；分析研究了机器人的点位运动和连续轨迹控制，设计出关节空间中的线性插值、PVT插值和B样条插值算法，实现了机器人关节空间运动的快速平稳控制。4）为提高位置控制系统的跟踪性能，以获得良好的轨迹控制精度，研究了位置伺服控制算法。在PID+前馈控制的基础上，针对机器人关节空间模型的非线性和参数不确定，引入鲁棒性较强的模糊控制。通过理论分析和实验对比，最终选用模糊PID+速度前馈的控制策略，完成了单关节的位置控制，取得了良好的动态跟踪性能和稳态精度。