本文以针对方向盘皮套缝纫的双机械臂装置为研究对象,以双机械臂的协同工作为主要研究内容。经过对其控制系统与混合总线结构的设计,搭建了硬件平台以支持双机械臂缝制装置的运动控制,并将轨迹规划技术应用于其中,以期达到更好的效果。最后在PLC编程环境下,设计了运动控制的实现程序及上下位机之间的通讯程序。具体研究内容如下:为了满足方向盘缝纫的需求,针对其缝制特点,本文设计了一个双机械臂缝制系统,并挑选了合适的硬件设备。根据设备选型确定通过了CAN总线与Ether CAT总线进行设备通讯的控制手段。并在高波特率与稳定性的控制需求条件下选择了星型CAN总线结构与级联形式的Ether CAT总线结构,结合PLC运动控制器的组态功能,形成CAN与Ether CAT两种总线混合的总线结构。控制器通过混合总线与各功能设备联系到一起,共同构成了硬件平台。本文通过运用Matlab中的机器人工具箱,将位姿表述、坐标变换和D-H坐标参数法有效地应用于双机械臂的运动学建模,从而实现正逆运动学的分析。此外,为了更好地反映出双机械臂的运动参量,根据双机械臂结构的实际情况,对建模方法进行改进。对于双机械臂在平台上的相对位置关系的确定,本文介绍并使用了一种“握手”的标定方法,对本文双机械臂装置进行了标定及验证。最后利用蒙特卡洛法进行计算与模拟分析,确定双机械臂的实际工作空间,以评估它们之间协同工作的可行性。为了满足在定位运动中双机械臂末端的空间协同任务中的需求,本文研究了机械臂在笛卡尔空间中直线和圆弧轨迹及空间姿态的插补方法,以实现空间内的位置和姿态目标的有效规划。在Matlab模拟的笛卡尔空间中的轨迹和姿态规划方法的效果显示,两种规划的结合,能够使各轴运动较为平滑,可以实现稳定的定位工作,从而更好地完成笛卡尔空间中的位置协同任务。为了在硬件平台上实现双机械臂的运动控制,本文设计了PLC编程环境下的运动控制接口程序。制定了上下位机之间的通讯协议,并根据协议设计编写了以控制器作为客户端的通讯程序。最后分析了双臂协同动作的工作方式,并设计了协同运动的流程,并进行实机测试,测试结果表明普通点与奇异点的进针效果达到预期目标。