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随着传感器,生物医学、仿生学、机构学等学科关键技术研究的不断突破,机器人在各个交叉学科领域内的使用越来越活跃。根据工作环境的不同,机器人的表现方式也有所区别。有用于医疗检查或实验的小型仿人机器人,有用于特殊工况(如需要井下或深水操作)的机器人,有用于快速稳定抓取的并联机器人,有用于航天的空中机器人等,目前,工业串联机器人的应用最为广泛与成熟,我国对用于制造生产的机器人的需求量占国际总需求量的比重最大,故自主研发工业机器人的相关关键技术是一项很有意义的工作。论文的主要内容有：(1)对国内外学者在机器人轨迹规划领域的研究方法、算法应用及成果作了相关概述。然后以六自由度串联工业机器人为研究对象,在利用改进的D-H坐标系法建立连杆模型的基础上,推导了串联机器人的正逆运动学求解公式,并对RB08机器人作了运动学算法的实例求解。(2)分析推导了机器人在任务空间的空间直线、空间圆弧和空间三次样条轨迹规划算法以及在关节空间的B样条轨迹插补算法,并在MATLAB软件中分析对比了三次B样条和五次B样条插补的实际效果,最终选取了位置、速度、加速度和加加速度均光滑的五次B样条作为本文控制系统在关节空间内的样条插补。(3)对机器人控制系统功能需求进行设计,并分析了系统PLC时序及其开发流程,然后在Windows环境下,基于VS2010,在上面推导得到的正逆运动学和轨迹规划算法的基础上,开发了机器人运动控制系统软件,该软件主要包括主人机界面、在线示教、轨迹规划、MDI运动控制和软PLC等功能模块。(4)利用UMAC自身的PID调试工具软件对系统PID进行了整定。通过阶跃输入实验,得到了响应特性良好的的比例、积分和微分参数,然后在此基础上,加入速度前馈和加速度前馈环节,并通过正弦函数输入实验得到了较好的速度以及加速度前馈系数。最后,通过机器人末端执行器的三次样条路径规划实验测试了系统软件的正确性和可行性。本文研究开发的机器人控制系统功能软件已能基本满足其点到点运动,轮廓运动等普遍的运动需求,为以后对机器人系统精度控制的研究打下了良好的基础。