机器人运动控制的高速化处理是空间机器人技术领域重要的研究方向之一。对在空间执行实时任务的机器人系统而言,运动学计算的快速、高效至关重要,这样才能为机器人完成空间跟踪、捕获、维修提供有力的支持,为航天任务的实施提供保障。本文所设计的面向空间机器人控制的高速协处理器,主要完成运动学正解、运动学反解、目标位置及转换矩阵求解这3类计算,以及协处理器配置和出错处理的工作。其中,运动学中的大量超越函数的计算基于CORDIC算法。对本文设定的空间6自由度机械臂模型的正反解运算提出了一套基于CORDIC流水结构的算法,并在FPGA中实现。另外,该协处理器与中央控制计算机主处理器协同工作,承担着相当一部份通信、存储器冗余容错功能的逻辑实现。本文重点介绍了协处理器与主处理器协同工作方式,冷热双冗余CAN总线系统设计及存储器EDAC功能的实现。论文的主要工作如下:1.详细分析了超越函数的CORDIC实现算法,采用CORDIC基本算法模块构建机器人运动学正反解计算的算法结构。2.提出面向空间机器人运动控制的高速协处理器的总体结构,并基于该结构确定了CORDIC算法实现机器人运动学计算,以及协处理器配置和出错处理的流程。3.确定了协处理器与主处理器之间的工作方式,研究了冷热双冗余的CAN总线通信系统以及存储器的EDAC功能实现。4.对协处理器的功能进行了测试和对比,对整个系统设计进行了总结并在系统优化方面提出了几点想法。