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上述Delta机器人的关节空间轨迹规划及其动力学轨迹优化模型是对关节空间驱动 电机的轨迹规划及其动力学优化模型，动力学优化后，减小了所需驱动电机力矩和功率 的峰值。由图3-12可知，关节空间轨迹规划拟合曲线经过运动学正解转换得到的工作空 间拟合曲线，在末端执行器竖直方向运行阶段，x方向的速度、加速度拟合曲线稍有抖 动，拟合曲线的加速度峰值相差较大。考虑到工作空间的各种情况，例如，在某些特殊 情况下，抓取和释放物体时竖直运行阶段水平方向不能抖动，工作空间拟合曲线的加速 度峰值要求在一定范围内等，即要求机器人具有良好的工作空间性能。由于在工作空间 内进行轨迹规划得到的拟合曲线一般具有良好的工作空间性能，为了实现上述要求，本 小节将对Delta机器人进行工作空间的轨迹规划。
为了保证Delta两自由度高速并联工业机器人高速、高精度的平稳运行，必须选择 合理的运动控制系统，本章节将会介绍Delta机器人使用的开源机器人操作系统ROS下 的硬件和软件，包括视觉伺服、Galil运动控制卡、Copley驱动器、直驱力矩电机和基于 Linux系统的机器人操作系统ROS下的软件控制界面，最后，通过实验验证上一章节中 三种轨迹规划方法的实用性。
机器人操作系统ROS (Robot Operation System)是专为机器人软件开发所设计的一套电脑操作系统架构，它是开源的元级操作系统（后操作系统），提供类似操作系统的服 务，包括硬件抽象描述、底层驱动程序管理、共用功能的执行、程序间消息传递、程序 发行包管理，它也提供一些工具程序和库用于获取、建立、编写和执行多机融合的程序。 ROS的主要设计目标是便于机器人研发过程中代码复用，是一个分布式的进程框架，执 行程序可以各自独立的设计，松散的、实时的组合起来[67]。
根据不同的应用场合，轨迹规划又分为离线轨迹规划与实时在线轨迹规划，离线轨 迹规划是基于环境先验完全信息的轨迹规划，完整的先验信息只能适用于静态环境，机 器人的离线轨迹规划有其潜在的优点，例如，在编程过程中，离线的轨迹规划不需要占 用生产设备，因此，保证了自动化工厂大部分时间处于生产状态；减小了对系统硬件的 要求，有利于降低系统成本；容易实现系统的柔性组态。
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国际标准IEC61131-3为工业控制系统提供了一个开放的、可重构的软件模 型，它采用分层思想来构建软件，按照“配置一资源一任务一程序”体系结构设 计软件模型。一个配置相当于一个PLC软件，每个配置可由一个或多个资源组 成；资源提供了运行程序所需的环境，创建多个资源同时运行多个独立的PLC 程序，这突破了传统PLC每次只能运行一个PLC程序的限制；任务则由资源进 行配置，通过控制程序来实现一定的功能。
本软PLC运行系统由通信接口模块、系统管理模块、程序执 行模块、存储模块和I/O接口模块五个模块组成，每个模块用于完成指定功能。 根据软PLC运行系统的工作原理对每个模块的任务进行了划分：
多线程程序是指在一个进程中同时运行多个线程，每个线程完成不同的任 务。采用多线程编程可充分利用进程中的共享资源、减少进程切换所需的资源切 换、从而大幅提升CPU的使用效率，多用于需要花大量时间处理以及处理大量 10数据等耗时的应用程序。
本章通过分析精工系统的接口，在介绍SERCOS-III接口的基础上，给出了 基于SERCOS-III接口的五轴精工加工中心的精工系统的整体结构，并对PLCI/0接 口硬件和软件流程进行了设计，实现了软PLC系统与I/O输入输出模块的数据 交换。