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基于神经网络的多轴教学机器人控制系统的设计与实现
资料介绍
多轴教学机器人是面向教学领域的多关节机械手或多自由度的机器人，已被国内许多院校用于机械设计和自动控制设计的教学实验课程中。教学机器人是自动执行工作的机器装置，通过对其进行编写程序控制步进电机来带动械臂运行。它可以由人机界面来进行操作控制，也可以按照预先在单片机中编辑的程序按固定轨迹和动作来运行。
本文主要研究了教学多轴机器人的设计，其中内容包括了教学机器人硬件部分的设计，包括动力系统的设计，下位机系统中控制主板的设计。还有上位机控制系统中运行软件的设计。讨论了运动轨迹的插补算法，主要是直角空间和关节空间的插补算法，在此基础上讨论了分段多项式插补问题和多次插补问题。在本设计中给出了一种多轴教学机器人的组成结构和运行方式，设计了运动控制系统。采用了VB和C语言软件进行算法设计并且对机器人运动路径规划进行了仿真。
由于传统机器人控制方法建模难、约束多，控制复杂，本文使用人工神经网络对机器人进行上位机控制，介绍了Hopfield神经网络、研究了Hopfield神经网络的设计思路，采用了改进的Hopfield神经网络来规划了三轴刻字机器人的运动轨迹和进行优化，通过对照了优化前后三轴刻字机器人的运动轨迹的仿真结果的对比，可以很明显的观察到三轴刻字机器人进行优化后，刻字机器人的移动路径比优化前的路径明显的缩短了很多。通过采用了改进的Hopfield进行轨迹优化后，得到了满意的实验结果，为后续的研究奠定了理论基础。
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