軌跡規(guī)劃是機器人運動學逆解、正解的實際工程應用，分析機器人的軌跡特點及其 應用場合，對機器人進行合理的軌跡規(guī)劃是機器人運動控制的基礎。因此，軌跡規(guī)劃算 法的好壞直接影響了機器人的動力學性能[44_45]，軌跡規(guī)劃在非線性系統(tǒng)的控制設計中占 有不可替代的作用[46_47]。一方面，軌跡規(guī)劃結果可以作為前饋項與反饋控制一起構成兩 自由度控制，從而獲得更好地運動控制性能；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)劃結果，可以實現(xiàn)滿足各種約束并具有特定優(yōu)化指標的運動 控制。
該課題的主要研宄成果為軌跡規(guī)劃方法，軌跡規(guī)劃涉及到機器人的機構學、運動學、 動力學等內(nèi)容，其研究成果可用于軍事機器人相關領域，例如，火炮自動裝填系統(tǒng)、遙 控武器站直瞄系統(tǒng)、直線彈射系統(tǒng)等。
運動學分析一直是并聯(lián)機器人研究的關鍵問題，并聯(lián)機器人的運動學求解可分為： 運動學逆解和運動學正解。運動學逆解是指在己知末端執(zhí)行器的運動軌跡、方向及其時 間導數(shù)的情況下，求解各個驅(qū)動關節(jié)的變量值及其時間導數(shù)，它包括位置、速度和加速 度逆解。運動學正解是指在已知各驅(qū)動關節(jié)變量值及其時間導數(shù)的情況下，求解末端執(zhí) 行器的運動軌跡、方向及其時間導數(shù)，因此它包括位置、速度和加速度正解。
機器人的工作空間分為可達工作空間、靈巧工作空間、全局工作空間?？蛇_工作空 間是機器人末端執(zhí)行器可達位置點的集合；靈巧工作空間是在滿足給定位姿范圍時機器 人末端執(zhí)行器可達點的集合；全局工作空間是給定所有位姿時機器人末端執(zhí)行器可達點的集合。
Delta機器人軌跡規(guī)劃目標如下所示：滿足部分軌跡精確要求，滿足與時間相對應的點位與速度要求；進行軌跡優(yōu)化，降低系統(tǒng)中關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系列運動控制卡可直接插入到PCI總線，具有高速通信、非易失程序存 儲器、高速編碼器反饋接收、高抗干擾性（EMI)等強大功能。DMC-18X2專為解決復 雜運動難題而設計，能夠用于涉及JOG、PTP定位、多軸聯(lián)動、矢量定位、電子齒輪同 步、電子凸輪、多任務、輪廓運動等?？刂破魍ㄟ^可編程加減速對軌跡進行平滑處理， 可大大減小運動沖擊。為了滿足復雜輪廓平滑跟蹤，DMC-18X2還提供無限直線、圓弧 線段的矢量進給。
本章主要闡述了 Delta機器人的運動控制系統(tǒng)，簡要的介紹了離線軌跡規(guī)劃和實時 在線軌跡規(guī)劃的應用場合，并對兩種軌跡規(guī)劃的優(yōu)缺點進行了陳述，在Linux系統(tǒng)的機 器人操作系統(tǒng)ROS下搭建了機器人的軟硬件，編寫了機器人的Galil運動控制卡程序， 從Copley驅(qū)動器中分別讀取了三種軌跡規(guī)劃方法得到的運動控制曲線參數(shù)，證明了三 種軌跡規(guī)劃方法的實用性，并對其運動學和動力學實驗結果進行了對比，得到了關節(jié)空 間和混合空間的軌跡規(guī)劃方法更適合機器人實際控制的結論。最后，為了實現(xiàn)用戶友好 型操作，編寫了機器人的運動控制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模塊組成：人機界面模塊、預處 理模塊、軌跡插補模塊、PLC控制模塊和位置控制模塊。
軟PLC運行系統(tǒng)是運行在RTSS環(huán)境的實時應用程序，用于對輸入信號進 行處理，將運算結果輸出來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側的輔助代碼信息、機床側I/O 信號和人機界面HMI信號。