李国洪，周琪钧

（天津理工大学 天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室，天津 300384）

0 引 言

工业机器人作为一种经典的机电一体化机械数字装备，体现着人类智慧与机器人技术的发展成果，可实现生产制造的模块化、智能化，技术附加值高，应用范围广。作为信息化社会的新兴产业和先进制造业的支撑技术，全球各国都将其视为工业自动化发展的重点方向，势必将对未来生产生活和社会发展起着愈发重要的作用。

在工业机器人的运动控制方面，国内外众多学者都进行了广泛的研究。如Metin Toz[1]最新研究了一种基于混沌理论的全新涡旋搜索算法来求解带偏置腕的串行机械臂逆运动学问题，该算法具有较好的逆解寻优精度和收敛速度，但目前还停留在理论仿真尚未应用于实际。Matulis Marius和Harvey Carlo[2]利用数字孪生建模技术通过强化学习方式对机械臂进行虚拟现实分析，将数字世界与实体世界进行了完美融合。在国内，肖国红等人[3]开发了一款基于PLC控制的5自由度机械臂实验平台，该平台具有底座旋转、垂直与水平移动、手爪旋转与抓取等5个自由度。朱鹏程等人[4]运用Arduino控制器设计了一款五自由度机械臂与LabVIEW上位机，该系统可实现五自由度机械臂的基本功能，解决了实际本体实验成本较高的问题。相较于国内，国外研究者不论是算法还是研究方式均领先我国，再者我国机器人研究人才缺口巨大，高校还是采用传统大型工业示教系统的教学方式让学生普遍有畏难情绪，且系统本身也具有一定的危险性，学生的学习积极性并不高，所以，开发一种经济性、直观性好的工业机器人控制试验系统具有很强的现实意义[5]。……