张瑜 刘冰 马雪 管晓宏

摘 要：传统的机器人虚拟控制与仿真平台在控制机器人运动时存在诸多问题，例如控制系统设计工作量大、开发难度大等，需要利用基于开源软件平台即ROS平台的机械臂运动控制方法解决问题，加大软件控制的力度，提高机器人运动控制的精准性。

关键词：ROS平台;机械臂;精确控制

前言：

一直以来，软件控制领域都十分关注机械臂的精确控制问题。从控制工程这一层面来看，机械臂属于含有非线性模型的物理系统。但是，当前基于ROS平台的机械臂控制器研究的都是线性PID控制器，为此应该加大对基于ROS平台的机械臂精确控制的研究力度。

1 机器人操作系统分析

ROS指的是以UNIX环境为基础的用于机器人的操作系统，具有多重功能，主要包括硬件抽象描述、底层驱动程序管理、程序发行包管理、程序消息传递、共用功能执行等【1】。同时，该系统也可以提供一些程序与库，从而编写程序、运行程序。

1.1 构建ROS中的仿真模型

ROS作为机器人操作系统不仅可以和真实的机器人通信，也可以对机器人仿真模型进行相应的操作。ROS当中有标准化机器人描述格式，可以识别机器人模型文件，可以描述机器人的结构、自由度以及关节等各个方面的情况，可以为机器人提供多种物理响应，例如运动学链、结构参数等。应该利用SolidWorks构建机械臂的三维模型，之后利用SW2urdf插件设置机械臂的各个关节与连接，这样就可以导出标准化机器人描述格式。

1.2  ROS控制架构