开放式机器人控制系统研究综述与发展趋势

本文档主要探讨了机器人控制系统设计的文献综述，特别是针对毕业设计项目的研究。在当前工业环境中，随着机器人在自动化生产线上的广泛应用，对控制系统的需求日益提高，开放式机器人控制系统设计显得尤为重要。研究以一款四自由度关节型机器人作为背景，旨在设计出高效的硬件电路和软件结构，实现机器人精确的运动控制功能，包括预设轨迹跟踪和自主运动控制。 课题的意义体现在几个关键方面：首先，通过机械手在生产过程中的应用，如自动化材料传送、工件装卸和刀具更换，可以显著提升生产效率，降低生产成本；其次，机械手可以改善恶劣工作环境下的人身安全问题，如高温、高压等特殊环境；最后，机械手能够减轻人力负担，实现有节奏的生产流程，尤其适合集成在自动化机床的综合加工自动线上。 当前国际上，尤其是日本、美国和欧洲的一些发达国家，正在积极研发具有开放式结构和网络功能的机器人控制器，如日本安川公司的基于PC的解决方案。我国也在863计划智能机器人主题中对此类研究给予了支持。然而，由于机器人控制所需的软硬件种类繁多且技术发展迅速，开发完全开放的标准化控制器面临一定的挑战。尽管如此，工业PC等现有技术为实现这一目标提供了可能，表明未来的发展趋势将是朝着更加模块化、标准化和智能化的方向发展，以满足不断增长的机器人性能和自主性需求。 这篇文献综述深入分析了机器人控制系统设计的现状与发展趋势，强调了开放式结构在提高机器人性能和适应性方面的关键作用，并指出我国在该领域研究的进展和未来挑战。对于从事机器人控制系统设计的学生或工程师来说，这是一份重要的参考资料，有助于他们理解行业的前沿动态和技术发展方向。