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基于Linux的SCARA型机械臂运动控制系统设计的开题报告
一、研究背景和意义
随着科技的不断进步，机器人技术被越来越广泛地应用于各种工业生产和服务领域，尤其是在制造业，机器人技术已经成为提高生产效率、降低劳动力成本的关键技术。在机器人技术中，控制系统是机器人的核心，机械臂运动控制系统作为机器人控制系统中的重要组成部分，其功能和性能对机器人的运动控制质量起着决定性作用。
本文拟研究的SCARA型机械臂，属于工业机器人中常见的一种，其控制系统的设计一直是重点和难点。本文基于Linux操作系统，采用开源的软件和硬件，设计一种成本低廉、性能优良的SCARA机械臂控制系统，以期提高机器人控制质量，降低成本。为控制系统设计和优化提供一种新的思路和方法。
二、研究目标
本文的研究目标是：
1.设计基于Linux的SCARA型机械臂运动控制系统
2.实现机械臂的关节运动和末端随从运动
3.实现机械臂的轨迹规划和插补算法
4.测试控制系统的稳定性和精度
三、研究内容
1.SCARA型机械臂的结构分析和运动学模型建立
2.嵌入式系统的搭建和配置
3.控制系统软件平台的设计和实现
4.机械臂运动控制算法的编写和测试
5.系统性能测试和分析
四、研究方法和步骤
1.对SCARA型机械臂进行结构分析和建模，确定机械臂的关键参数。
2.构建嵌入式系统硬件平台，配置Linux操作系统和相关开发环境。
3.设计机械臂运动控制系统软件平台，包括图形化界面、运动控制模块和轨迹规划模块等。
4.开发控制算法，包括关节空间的插补算法、速度、加速度控制算法、末端随从运动算法等。
5.对控制系统进行性能测试和稳定性分析。
五、论文结构
1.绪论
1.1研究背景和意义
1.2研究现状和发展趋势
1.3研究方法和步骤
1.4研究目标和内容
2.SCARA机械臂结构分析和运动学模型建立
2.1SCARA机械臂结构分析
2.2SCARA机械臂运动学模型建立
3.嵌入式系统搭建和配置
3.1嵌入式系统硬件平台介绍
3.2Linux操作系统和开发环境配置
4.控制系统软件平台设计和实现
4.1图形化界面设计
4.2运动控制模块设计
4.3轨迹规划模块设计
5.机械臂运动控制算法编写和测试
5.1关节空间插补算法
5.2速度、加速度控制算法
5.3末端随从运动算法
5.4运动控制算法测试
6.性能测试和稳定性分析
6.1性能测试方法和步骤
6.2稳定性分析
7.结论与展望
7.1结论
7.2展望
六、参考文献
1.邓仕强.机器人学.第三版[M].清华大学出版社,2016.
2.张维.机器人控制技术与应用[M].中国水利水电出版社,2018.
3.MichaelMargolis.ArduinoCookbook.O'Reilly,2011.
4.MarkBustamante.LinuxKissesWindowsGoodbye.GNUPress,2009.