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本文提出了适合网络控制的机器人结构与控制体系,用以描述一种通用、开放、分布式控制的即插即用机械臂系统和高度可扩展的移动机器人开发与控制平台。
为使机械臂满足通用化、高精度、廉价的特点,本文提出了将机械臂作为个人计算机普通外设进行控制的思想,在本地和网络应用环境下,保证机械臂可实时地完成典型任务,同时提出将即插即用的特性引入通用机械臂系统,使此系统更加具有实用性和便利性。
本文提出了一种高度可扩展的移动机器人硬件结构,在这种结构下移动机器人可以适应多种不同任务,满足多种需要,模块化的结构保证了此机器人在必要时可方便地扩展其相应功能。同时,开放式的开发环境与控制平台使机器人具有较高的实用性,研究人员可以根据不同需要,设置不同的任务。
最后,本文给出了可行的解决方案,构建了系统的基本模型以及实验系统。在机械臂实现过程中,USB技术被引入机械臂系统以实现即插即用功能,电机采用PID控制。移动机器人实现过程中,系统采用基于PC104总线的运动控制卡保证机器人稳定性,操作系统则可以采用Linux和Windows以保证其通用性。在系统实现过程中,充分考虑了系统的通用性、可靠性以及成本。