伴随我国高速公路的里程日益增加,公路养护的任务日益繁重,对公路养护机械自动化、信息化提出了更高的要求。目前,国内在公路维修作业时路锥的摆放与回收多采用人工操作,这种人工摆放和回收作业速度慢,安全系数低。本文主要针对本教研室设计的第一台路锥收放车的不足,提出以路锥收放机械手为核心的自动收放系统。本文提出了基于工程车、机械手的路锥收放系统总体方案,着重进行了机械手运动轨迹设计与伺服控制技术研究。论文首先根据路锥收放的技术要求与工作过程,设计了四自由度关节型机械手。利用D-H法建立了机械手的运动学模型,并在连杆坐标系简图的基础上,利用齐次坐标变换分析了机械手运动学。根据建立的运动学模型,利用Matlab机器人工具箱进行了轨迹规划和运动学仿真,使得机械手运动轨迹尽量平滑,避免了位置、速度和加速度的突变。基于ADAMS软件对机械手轨迹规划的合理性进行了验证,并仿真获得了工作过程中各关节的角速度、角加速度及驱动力矩,为实际运动控制的实现奠定基础。然后,针对机械手动力学模型非线性、强耦合特性,本文设计RBF神经网络自适应控制器对其进行运动控制,并对算法进行改进,通过仿真实验证明了控制策略的有效性。最后,设计了以DSP处理器为核心的机械手硬件电路,并完成了关键功能模块的软件设计和控制系统软件流程设计。论文工作为路锥收自动放样车二代产品研制提供了一定的参考。