1. 研究目的与意义（文献综述）
1951年,麻省理工学院(mit)成功开发出第一代数控铣床,这是机械与电子成功结合的最早模型。1954年,georgec.devol在他申请的专利中,提出借助伺服技术控制机器人的关节,通过人手动作示教的方式实现控制。第一台工业机器人出现在1961年。1968年,第一台有一定智能的机器人shakey在斯坦福研究所(sri)诞生。1970年在美国召开第一届国际工业机器人学术会议(isir),此后,机器人技术的研究得到了迅速的发展。在21世纪，高龄老年人口的增加是一个紧迫的问题，困扰着许多国家，尤其是日本，欧洲等。随着出生率下降，人口减少，这些老人们在日常生活中需要帮助，社会亟待解决劳动力短缺的问题，这样就自然的扩大了机器人的工作范围。由于机器人在未来生活中的重要作用，它一直是一项重大的研究课题。
机器人的关节控制技术是整个机器人控制系统的核心部分,随着现代科学技术的进步与发展,各种学科的交叉,机器人关节控制技术与其它高新技术之间也广泛的融合和渗透。机器人的关节系统是机器人的最重要的部分,主要包括关节驱动器、传动器和控制器。在我国目前研究的机器人中,主要采用的是国外进口的关节及其运动控制系统,价格一般非常昂贵,一般来说,控制系统的成本在整个机器人系统中也占有很大比重,因此为了降低成本,促进机器人的广泛应用,有必要研究机器人的关节伺服驱动系统。关节伺服驱动系统是机器人关节控制技术的核心内容,其设计的合理与否直接关系到机器人关节的整体运动性能,因此在机器人关节的研制过程中都把关节伺服运动控制系统作为研究的首要任务。
高性能机器人关节力矩伺服控制驱动系统将为机器人运行的稳定性、快速响应能力、抗干扰能力提供保障。这可以大大提升机器人运动的协调性，提升工作效率，工作过程的误差错误也会大大减小。本课题主要内容是设计出了一款用于机器人关节力矩控制的基于直流伺服电机的四象限驱动系统。
2. 研究的基本内容与方案
1.研究（设计）的基本内容及目标
高性能机器人关节力矩控制驱动系统将为机器人运行的稳定性、快速响应能力、抗干扰能力提供保障。本课题主要内容是设计出了一款用于机器人关节力矩控制的基于直流伺服电机的四象限驱动系统。根据研究内容，初步选用永磁无刷直流电机作为研究对象。
1.阅读相关技术文献，了解机器人关节力矩控制系统，并对其目前的发展状况、技术进展情况有较全面的了解，并制定具体实施方案。
3. 研究计划与安排
第1~3周：认真阅读任务书，查阅相关文献资料，明确研究内容，完成开题报告的撰写，并完成至少一篇英文文献的翻译。
第4~5周：分析直流伺服电机结构和运行原理，建立数学模型。
第6~9周：了解机器人关节力矩控制系统，提出直流伺服电机的控制方案。设计用于机器人关机力矩控制的直流伺服电机四象限驱动系统。
4. 参考文献（12篇以上）
【1】李文娴，机器人关节力矩伺服电机四象限驱动系统设计与实现，山东大学，2013
【2】曹磊，基于直流伺服电机的模块化机械臂运动控制研究，武汉科技大学，2012
【3】周志红，四关节机器人伺服控制系统的研制，中南大学，2004
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