工业机器人机器人在当今的工业生产中已经占据着越来越重要的地位,我通过对五自由度机器人控制系统的设计,将有关机器人的知识在设计过程中得以重现,通过计算机软件对机器人进行了仿真,并搭架了能够实现简单运动并满足实验室教学需要的五自由度串联机器人。本文研究的五自由度串联机器人采用步进电机驱动,并搭建了实体机器人模型;舵机则在仿真中和步进电机做对应,进行对比性研究。首先以三维建模为基础,对要搭建的实体机器人进行了控制相关组件的选型,包括电机控制、电机、通讯传感器模块等;然后对机器人进行了运动学的计算和仿真,优化了机器人各个自由度的运动角度范围;接下来对机器人上步进电机的速度轨迹和执行末端的轨迹进行了规划与仿真,确定了两种轨迹的方案;然后针对机器人关节上步进电机控制进行了研究,根据驱动步进电机的原理特点以及机器人上关节运动的需要,并结合上一部分步进电机的速度曲线,制定出了一套高精度控制机器人关节上步进电机的方案。最后一部分是控制系统的仿真与搭建,也是本文研究的重点部分。首先是基于matlab中的Simmechanics模块组建立了机器人的仿真模型,然后在驱动模块中分别仿真了步进电机和舵机两种方案,并进行了对比;然后是搭建实体模型的控制系统,其中包括了通讯、传感器以及电机驱动器模块与单片机的接线和使用,最后重点介绍了电脑端控制界面的设计,包括基于QT设计界面的基本方法以及QT中串口通信函数库的使用等。