题目：模块化机器人的关键技术及应用研究

在市场全球化的影响下，机器人的应用范围越来越广。而每种机器人的构形仅能适应一定的有限范围，满足不了市场变化的要求，模块化机器人的思想由此产生。模块化机器人由一系列标准化、模块化部件的集合组成。具有重构性好、安装迅速、拆卸便利和即插即用的突出优点，能快速的组装成任意的自由度和各种构形，具有广泛的发展前景。可重构模块化机器人的关键概念是基于部件的可重构思想，其基础部件的性能对整机系统的性能起着决定性的作用，其中智能模块更是关键。本文分析了国内外现有智能模块产品的优点及不足，针对其价格昂贵，没有同步协调功能的缺点，结合实际需求，提出了以DSP芯片实现运动控制器的方案。该方案设计的运动控制器在满足性能指标的前提下，尽量减小了硬件尺寸，以满足模块化产品体积小的要求。本文首先对控制系统的总体框架进行了设计，运动控制系统由PC和多个智能模块组成，通过RS485总线构成控制网络，实现多个模块的协调运动。其次，从高性能和小体积两方面进行了运动控制器的硬件设计。再次，本文结合硬件和要实现的功能对上位机软件和控制器软件进行了设计。上位机软件提供友好的人机交互界面；控制器软件主要实现轨迹规划，闭环控制和力矩控制功能。论文对提高连续轨迹控制精度和多轴同步协调运动进行了研究，从软、硬件两方面提出了解决方案。最后，文章给出了力控制的方案及仿真结果。对智能模块进行实验，实验结果表明，该模块能够以一定精度满足所要求的性能。达到了预期目标。