串联机器人上位机控制软件开发开题报告
南京工程学院
自动化学院
本科毕业设计（论文）开题报告题目：串联机器人上位机控制软件开发
专业：自动化（数控技术）
班级：K数控091 学号：*********
学生姓名：***
指导教师：***
2013年3月
说明
1．根据南京工程学院《毕业设计(论文)工作管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，院系分管教学领导批准后实施。
2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。
3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。
4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。
5．开题报告检查原则上在第2～4周完成，各院系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。
本科毕业设计(论文)开题报告
学生姓名孙祥学号********* 专业
自动化（数控技
术）
指导教师樊红梅职称副教授所在院系自动化学院课题来源自拟课题课题性质工程设计
课题名称串联机器人上位机控制软件开发
上位机软件开发培训
毕业设计的内容和意义课题内容：
在了解串联机器人工作原理及作用的基础上，开发机器人控制系统要求能够建立机器人坐标系、实现对机器人各关节的控制、完成机器人搬运作业的。
课题意义：
机器人是一种具有高度灵活性的自动化机器，是一种复杂的机电一体化设备。
在现代制造生产领域，随着自动化的快速发展，急需高性能的机器人运作。串联机器人已经成为自动化的核心装备，与一般的工业数控设备有着明显的区别，主要体现在工作环境的交
互方面。汽车制造、电子器件、集成电路、塑料加工等大规模生产企业都涉及串联机器人的应用。
串联机器人是机器人在应用环境中的一个重要的分支。其操作机具有自动控制、可重复编程、多用途、可对3个以上轴进行编程等显著特点，它可以是固定式或者是移动式，其可编程、拟人化、通用性和机电一体化的特点得到了业界的公认。
机器人技术是一门集合了机械工程，电子工程，控制工程，信息科学等学科的综合技术，将串联机器人作为一个平台来进行机器人技术的研究和教学具有强大的优势，我们可以通过串联机器人来巩固所学的专业知识，还可以了解各个学科的融合，能够将各学科知识的共同应用到一个有机的整体中。同时，通过动手操作，可以加深对机器人的直观认识和提高我们的动手能力。
文献综述
机器人是一种具有高度灵活性的自动化机器，是一种复杂的机电一体化设备。它所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能
力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。机器人是一种具有某种仿人功能的自动机，机器人的国际名叫“罗伯特”（ROBOT）。“ROBOT”一词源于捷克作家卡列尔查培于1920年的一部名叫作《罗萨姆的万能机器人公司》的幻想剧，罗伯特是该剧主人公的名字，他是既忠诚又勤劳的机器人。机器人产生的初衷是面向工业、农业、国防等领域的不断发展 ,随着机器人自身系统的不断升级、更新 ,人们愈来愈注意到培养机器人设计、操作人才已成为机器人发展过程中一个不可或缺的环节。
串联机器人自20世纪60年代诞生以来，其研究、开发及应用一直是欧美一些发达国家与日本企业家和科学家的关注焦点，这些国家纷纷耗资去组织和实施相应的发展战略计划，许多著名的企业和大学都以极大的热情去资助和推动工业机器人的研究、开发及应用。如，ABB公司、日本发那科公司（FANUC）、安川电机、本田汽车以及美国卡内基-梅隆大学等。20世纪80年代初，串联机器人产品化后，全世界许多发达国家都广泛地采用串联机器人及其自动化生产线，并且已经形成一个巨大的产业链，年市场容量为1000亿美元。近20年来，我国也将串联机器人列为优先支持和鼓励研究的领域，中国科学院沈阳自动化研究所、北京机械工业自动化研究所、哈尔滨工业大学、华南理工大学等许多单位都在进行机器人的研究、开发及应用。串联机器人的研究、开发及应用之所以得到如此高得重视，是因为串联机器人具有
其他机器人无法比拟的优势和特点，它可以广泛地用于机械制造、化工生产、包装输送、设备安装、道路施工、凿岩采矿、科学研究等许多领域。截至2010年年底，全世界各地已经部署了150多万台各种类型的串联机器人。近年来，我国串联机器人市场也发展迅速。在中国市场上占有35%市场份额的ABB公司2004年在中国销售了600多台串联机器人。据专家预测，到2015年，我国的串联机器人市场容量将达到十几万台（套）。
本课题所使用的机器人为6自由度串联机器人，其轴线相互平行或垂直，能够在空间内进行定位，采用伺服电机和步进电机混合驱动，主要传动部件采用可视化设计，控制简单，编程方便，是专为满足高等院校机电一体化、自动控制等专业进行机电及控制课程串联关节式实验需要和相关工业机器人应用培
训需要而最新开发的机器人，它是一个多输入多输出的动力学复杂系统，是进
行控制系统设计的理想平台。它具有高度的能动性和灵活性，具有广阔的开阔
空间，是进行运动规划和编程系统设计的理想对象。
一般来说串联机器人的显著特点有如下四个方面：
1、仿人功能串联机器人通过传感器感知工作环境，达到自适应能力。在
功能上模仿人的腰、臂、手腕、手抓等部位达到工业自动化的目的。
2、可编程串联机器人作为柔性制造系统的重要组成部分，可编程能力是
其对适应工作环境改变能力的一种体现。
3、通用型串联机器人一般分为通用和专用两类。通用串联机器人只要更
换不同的末端执行器能完成不同的工业生产任务。
4、良好的环境交互性智能工业机器人在无人为干预的条件下，对工作环
境有自适应控制能力和自我规划能力。
参考文献：
[1]蒋刚蔡勇等.工业机器人.西南交通大学出版社，2011.1.
[2]肖南峰等.工业机器人.机械工业出版社，2011.10.
[3] 杨廷力. 机器人机构拓扑结构学.机械工业出版社 , 2003.
[4]丁学恭.机器人控制研究.浙江大学出版社，2006.
[5]孙树栋.工业机器人技术基础.西安工业大学出版社，2007.
[6]六自由度RBT-6T/S01S桌面型串联关节式机器人实验指导书.
[7] 工业机器人的开拓者工控领域潜力无限――新松机器人(300024)
新股分析报告. 徐月星.2010.
[8] 串联机器人运动控制方法的研究. 李乐新. (沈阳理工大学装备工程
学院 ,辽宁沈阳110168).
[9] 串联机器人手臂末杆自由度的一种求法. 孙术华(山东理工大学)
郭宗和 (机械工程学院) 牛国栋(山东淄博 255049).