軌跡規(guī)劃是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解,、正解的實(shí)際工程應(yīng)用,，分析機(jī)器人的軌跡特點(diǎn)及其 應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行合理的軌跡規(guī)劃是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的基礎(chǔ),。因此,，軌跡規(guī)劃算 法的好壞直接影響了機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)性能[44_45],，軌跡規(guī)劃在非線性系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)中占 有不可替代的作用[46_47]。一方面,，軌跡規(guī)劃結(jié)果可以作為前饋?lái)?xiàng)與反饋控制一起構(gòu)成兩 自由度控制,，從而獲得更好地運(yùn)動(dòng)控制性能；另一方面,，最優(yōu)軌跡規(guī)劃與最優(yōu)控制具有 一致性，借助最優(yōu)的軌跡規(guī)劃結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)滿足各種約束并具有特定優(yōu)化指標(biāo)的運(yùn)動(dòng) 控制,。
該課題的主要研宄成果為軌跡規(guī)劃方法,，軌跡規(guī)劃涉及到機(jī)器人的機(jī)構(gòu)學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué),、 動(dòng)力學(xué)等內(nèi)容,，其研究成果可用于軍事機(jī)器人相關(guān)領(lǐng)域，例如,，火炮自動(dòng)裝填系統(tǒng),、遙 控武器站直瞄系統(tǒng)、直線彈射系統(tǒng)等,。
運(yùn)動(dòng)學(xué)分析一直是并聯(lián)機(jī)器人研究的關(guān)鍵問(wèn)題,，并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)求解可分為： 運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解和運(yùn)動(dòng)學(xué)正解。運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解是指在己知末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)軌跡,、方向及其時(shí) 間導(dǎo)數(shù)的情況下,，求解各個(gè)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的變量值及其時(shí)間導(dǎo)數(shù)，它包括位置,、速度和加速 度逆解,。運(yùn)動(dòng)學(xué)正解是指在已知各驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)變量值及其時(shí)間導(dǎo)數(shù)的情況下，求解末端執(zhí) 行器的運(yùn)動(dòng)軌跡,、方向及其時(shí)間導(dǎo)數(shù),，因此它包括位置、速度和加速度正解,。
機(jī)器人的工作空間分為可達(dá)工作空間,、靈巧工作空間、全局工作空間,?？蛇_(dá)工作空 間是機(jī)器人末端執(zhí)行器可達(dá)位置點(diǎn)的集合；靈巧工作空間是在滿足給定位姿范圍時(shí)機(jī)器 人末端執(zhí)行器可達(dá)點(diǎn)的集合,；全局工作空間是給定所有位姿時(shí)機(jī)器人末端執(zhí)行器可達(dá)點(diǎn)的集合,。
Delta機(jī)器人軌跡規(guī)劃目標(biāo)如下所示：滿足部分軌跡精確要求，滿足與時(shí)間相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位與速度要求,；進(jìn)行軌跡優(yōu)化,，降低系統(tǒng)中關(guān)鍵零部件的受力與沖擊；提高系統(tǒng)整體的速度,、精度與部件壽命,。
DMC-18X2系列運(yùn)動(dòng)控制卡可直接插入到PCI總線，具有高速通信,、非易失程序存 儲(chǔ)器,、高速編碼器反饋接收,、高抗干擾性（EMI)等強(qiáng)大功能。DMC-18X2專為解決復(fù) 雜運(yùn)動(dòng)難題而設(shè)計(jì),，能夠用于涉及JOG,、PTP定位、多軸聯(lián)動(dòng),、矢量定位,、電子齒輪同 步、電子凸輪,、多任務(wù),、輪廓運(yùn)動(dòng)等?？刂破魍ㄟ^(guò)可編程加減速對(duì)軌跡進(jìn)行平滑處理,， 可大大減小運(yùn)動(dòng)沖擊。為了滿足復(fù)雜輪廓平滑跟蹤,，DMC-18X2還提供無(wú)限直線,、圓弧 線段的矢量進(jìn)給。
本章主要闡述了 Delta機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),，簡(jiǎn)要的介紹了離線軌跡規(guī)劃和實(shí)時(shí) 在線軌跡規(guī)劃的應(yīng)用場(chǎng)合,，并對(duì)兩種軌跡規(guī)劃的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了陳述，在Linux系統(tǒng)的機(jī) 器人操作系統(tǒng)ROS下搭建了機(jī)器人的軟硬件,，編寫(xiě)了機(jī)器人的Galil運(yùn)動(dòng)控制卡程序,， 從Copley驅(qū)動(dòng)器中分別讀取了三種軌跡規(guī)劃方法得到的運(yùn)動(dòng)控制曲線參數(shù)，證明了三 種軌跡規(guī)劃方法的實(shí)用性,，并對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,，得到了關(guān)節(jié)空 間和混合空間的軌跡規(guī)劃方法更適合機(jī)器人實(shí)際控制的結(jié)論。最后,，為了實(shí)現(xiàn)用戶友好 型操作,，編寫(xiě)了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制GUI界面。
五軸精工加工中心精工系統(tǒng)軟件主要由以下五個(gè)模塊組成：人機(jī)界面模塊,、預(yù)處 理模塊,、軌跡插補(bǔ)模塊、PLC控制模塊和位置控制模塊,。
軟PLC運(yùn)行系統(tǒng)是運(yùn)行在RTSS環(huán)境的實(shí)時(shí)應(yīng)用程序,，用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn) 行處理，將運(yùn)算結(jié)果輸出來(lái)控制外部元件的通斷,，主要由以下模塊組成：
軟PLC邏輯控制的具體內(nèi)容有三部分：CNC側(cè)的輔助代碼信息,、機(jī)床側(cè)I/O 信號(hào)和人機(jī)界面HMI信號(hào)。