基于六軸機(jī)械臂的軌跡規(guī)劃方法研究

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1、編 號(hào) 廣 東 海 洋 大 學(xué) 大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目申報(bào)書 項(xiàng)目名稱：基于六軸機(jī)械臂的軌跡規(guī)劃方法研究 申請(qǐng)者姓名： （項(xiàng)目組長代簽） 申請(qǐng)者所在學(xué)院： 信息學(xué)院 指 導(dǎo) 教 師 姓 名 ： 郭曉云

2、 指導(dǎo)教師所在學(xué)院： 信息學(xué)院 填表日期：　 年　　　 月　　　 日 廣東海洋大學(xué)教務(wù)處制 二Ｏ一二年四月 填表及報(bào)送材料要求 一、學(xué)生填寫立項(xiàng)申報(bào)表前，請(qǐng)先咨詢指導(dǎo)教師或有關(guān)專業(yè)教師。申報(bào)書的各項(xiàng)內(nèi)容要求實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫，表達(dá)明確、嚴(yán)謹(jǐn)。 二、“編號(hào)”由學(xué)校發(fā)文后統(tǒng)一編制。 三、本表的“本人簽名”處一律用黑色簽字筆或鋼筆手工簽名，打印無效。 四、申報(bào)書填寫內(nèi)容用宋體5號(hào)字體，行距22磅。統(tǒng)一用A4紙雙

3、面打印，于左側(cè)裝訂成冊(cè)。不按要求填寫與打印的材料一律不予接收。 五、本表一式兩份，按規(guī)定時(shí)間由學(xué)院集中報(bào)送至教務(wù)處，同時(shí)須提交電子稿。 項(xiàng)目 名稱 基于六軸機(jī)械臂的軌跡規(guī)劃方法研究 項(xiàng)目 類型 √創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目 □創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目 □創(chuàng)業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目 項(xiàng)目所屬 一級(jí)學(xué)科 0809電子科學(xué)與技術(shù) 學(xué)生 團(tuán)隊(duì) 類 別 姓 名 學(xué) 號(hào) 所屬年級(jí) 專 業(yè) 項(xiàng)目分工 聯(lián)系電話 本人簽名 項(xiàng)目組長 何炳龍 201311632204 2013級(jí) 自動(dòng) 硬件設(shè)計(jì) 18312701978 項(xiàng)目組 成員 林俊

4、凱 201211631516 2012級(jí) 電氣 整體設(shè)計(jì) 15812341456 熊石友 201311631330 2013級(jí) 電氣 軟件設(shè)計(jì) 15347567580 團(tuán)隊(duì)成員取得與本項(xiàng)目相關(guān)的專業(yè)知識(shí)積累、在校學(xué)習(xí)情況以及獲得的獎(jiǎng)勵(lì)： 熟悉C語言編程，掌握嵌入式開發(fā)，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，熟練掌握Auto CAD的應(yīng)用，熟悉3D打印機(jī)的使用；成員分別獲得三等獎(jiǎng)學(xué)金，設(shè)計(jì)過四軸飛行器，并用于協(xié)助海洋學(xué)院高空拍攝赤潮景象，利用3D打印機(jī)設(shè)計(jì)無人機(jī)地面站系統(tǒng)等項(xiàng)目，團(tuán)隊(duì)學(xué)術(shù)研究氛圍良好。 指導(dǎo) 教師

5、 類 別 姓 名 職 稱 學(xué) 歷 指導(dǎo)任務(wù) 聯(lián)系電話 簽 名 指導(dǎo)教師 郭曉云 講師 研究生 路由器協(xié)議分析 15089797395 實(shí)驗(yàn)教師 指導(dǎo)教師研究方向、近年主持在研的科研項(xiàng)目以及主要科研成果 項(xiàng)目情況 時(shí)間 項(xiàng)目名稱 來源 主持/參與 2011年 南沙漁業(yè)綜合管理服務(wù)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 農(nóng)業(yè)部 參與 2012年 南海漁業(yè)資源信息監(jiān)測(cè)與評(píng)估GIS系統(tǒng)研究

6、 農(nóng)業(yè)部 主持 發(fā)表論文情況 論文名稱 刊物名稱 年/期 排名 一種簡便的基于ARM的嵌入式應(yīng)用開發(fā)模式? 計(jì)算機(jī)應(yīng)用 2012/1　 第三 可復(fù)用的基于ARM的W5100底層驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)? 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 2013/3? 第三 S3C2440串口FIFO模式的中斷機(jī)制和處理策略? 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 2013/6 第二 本項(xiàng)目研究的目的與意義、創(chuàng)新性 隨著機(jī)器時(shí)代的日益發(fā)達(dá)，電子晶體管的廉價(jià)

7、促進(jìn)了機(jī)械臂等類型的生產(chǎn)型機(jī)器人的迅速發(fā)展，在生產(chǎn)線上代替了大量的勞動(dòng)力。由于機(jī)器人的先天條件，使得機(jī)器人可以連續(xù)長時(shí)間工作，并且故障率低，可以在生產(chǎn)上大規(guī)模投入使用，保證了生產(chǎn)的效率與質(zhì)量。 目前的機(jī)械臂軌跡方法運(yùn)算復(fù)雜，對(duì)處理器硬件要求高，不但提高了控制系統(tǒng)的制造成本，同時(shí)還降低了實(shí)時(shí)解算軌跡的能力，我們嘗試優(yōu)化機(jī)械臂的軌跡規(guī)劃方法，簡化運(yùn)算復(fù)雜程度，使其提高實(shí)時(shí)控制能力，并且降低生產(chǎn)成本。 項(xiàng)目研究內(nèi)容 和擬解決的關(guān)鍵問題 1.制作上位機(jī)控制軟件； 2.實(shí)現(xiàn)單軸關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 3.實(shí)現(xiàn)六個(gè)關(guān)節(jié)同時(shí)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 4.基于當(dāng)前的軌跡規(guī)劃方法進(jìn)行優(yōu)化。 研究 方案

8、（技術(shù)路線） 1.使用c#語言進(jìn)行上位機(jī)的開發(fā)； 2.通過單片機(jī)對(duì)機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)柜的參數(shù)設(shè)置。 3.通過C語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 4.通過C語言編寫程序設(shè)計(jì)算法使機(jī)械臂按照預(yù)期軌跡進(jìn)行平滑運(yùn)動(dòng)。 研究 方法 以現(xiàn)有的各種理論知識(shí)為基礎(chǔ)，以實(shí)驗(yàn)探索為主線，充分發(fā)揮個(gè)人的專長，通過不斷的研究、實(shí)驗(yàn)、總結(jié)、改進(jìn)，最終完成作品。 研究 基礎(chǔ) 和 條件 研究團(tuán)隊(duì)成員開發(fā)過多款產(chǎn)品，現(xiàn)已掌握的技術(shù)有：基于ARM的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，基于C#的上位機(jī)開發(fā)，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，機(jī)械設(shè)計(jì)及其控制技術(shù)基礎(chǔ)等。 實(shí)施 進(jìn)度 安排 １.前

9、期：調(diào)查研究和收集國內(nèi)外資料做出方案論證（２個(gè)月）； ２.中期：完成控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)開發(fā)、上位機(jī)控制軟件等開發(fā)（６個(gè)月）。 ３.后期：對(duì)各個(gè)功能模塊測(cè)試、優(yōu)化完善各部分的功能，然后各部分聯(lián)合調(diào)試運(yùn)行，針對(duì)反饋存在問題，優(yōu)化完善，最終定型作品（４個(gè)月）。 項(xiàng)目 經(jīng)費(fèi) 預(yù)算 Jlink調(diào)試器*2 100元； Stm32f1開發(fā)板*2 800元； 高精度輕質(zhì)量PCB板制作 700元； 其它材料雜項(xiàng)

10、 750元； 機(jī)械及焊接工具 650元； 文章版面費(fèi) 2000元 總計(jì)：5000元 預(yù)期 成果 １.針對(duì)低級(jí)控制芯片的軌跡規(guī)劃方案； ２.發(fā)表1－2篇期刊論文。 指導(dǎo) 教師 意見 （主要對(duì)項(xiàng)目申報(bào)、開展及經(jīng)費(fèi)預(yù)算等的具體意見：） 該項(xiàng)目有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，其完成必將引發(fā)下一步的創(chuàng)業(yè)計(jì)劃。其研究路線、進(jìn)度安排合理和經(jīng)費(fèi)預(yù)算合理，可行性強(qiáng)。 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日

11、 學(xué)院 推薦 評(píng)審 意見 （主要對(duì)項(xiàng)目的基礎(chǔ)條件、學(xué)生申報(bào)資格、指導(dǎo)教師資格等進(jìn)行審議：） 教學(xué)副院長簽名： 學(xué)院蓋章： 年 月 日 專家 評(píng)審 意見 專家簽名： 年 月 日 主管 部門 意見 （蓋章） 年 月 日 5