近些年来,机器人技术发展十分迅速,机器人在工业、农业、服务、医疗、军事等领域获得了广泛应用。随着国民经济的快速发展,我国需要大量的机器人技术方面的人才,培养机器人的设计、开发、生产、维护等方面的人才显得十分重要。本文旨在设计六自由度教学机器人控制系统,并对教学机器人性能进行实验研究。论文首先介绍了机器人的国内外发展概况,并着重阐述了国内外教学机器人的研究和发展情况。针对教学机器人的特点,对教学机器人控制系统总体方案进行设计,采用分布式控制系统,上位机采用通用PC机,下位机采用单片机AT89C52,上位机和下位机的通讯采用CAN总线。设计了由以专用运动控制芯片LM629为核心的运动控制模块、以功率驱动芯片LMD18200为核心的驱动模块、以CAN总线控制器SJA1000和CAN总线驱动器82C250为核心的通讯模块构成的硬件电路,设计的硬件电路能实现机器人高精度位置控制。设计了基于Visual C++6.0的上位机软件和基于C语言的下位机软件。针对CAN总线通讯系统的特点,制定了通讯系统协议,完成了通讯系统软件的设计。控制系统软件实现了对教学机器人单关节控制、多关节联动控制和示教再现控制。建立了教学机器人实验系统,进行数据通信实验,关节运动特性实验和示教再现实验,并对实验结果进行分析研究。结果显示,本教学机器人运动平稳,设计的机器人控制系统控制精度高,并具有良好的示教功能,可满足教学机器人教学实验要求。