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本文对关节型工业机器人动力学方程的快速运算进行系统的深入的研究。其中包括,采用计算机自动推导动力学方程和设计一个用于快速计算动力学方程的运算单元。 在机器人动力学方程的自动推导方面,采用的数学工具是Mathematica4.0。使用的推导方法是拉格朗日动力学方程的快速计算法。利用的模型是一5自由度关节型工业机器人。最后得到其同一结构关节型工业机器人的通用动力学方程。并给出了一个适用于关节型工业机器人动力学方程符号法推导的通用程序。该程序只要改变自由度数及结构参数就可以得到相应的符号化方程。 在动力学方程的快速计算方面,根据动力学方程的计算结构提出一种可用于专门计算机器人动力学方程的运算单元,此运算单元采用流水线结构,其运算部分包括加法器、乘法器和一个三角函数发生器。并介绍了一个RISC CPU的结构与实现。 最后主要介绍了CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)算法,一种易于硬件实现的计算三角函数的算法。并在此算法的基础上,采用FPGA技术实现了一个三角函数发生器,经验证这种算法无论从节省硅片面积还是从提高计算速度、精度方面都有很好的性能。 本文中的动力学方程推导程序是在PⅢ800,双CPU,256兆内存的机器上运行的。硬件的设计是采用Xilinx公司的综合工具与芯片实现的。