机器人(机械臂)是能够在三维空间中实现许多类似人的行为与功能的多自由度机器。随着中国经济的快速发展,中国对工业机器人的数量和质量都有很高的需求。现有的SCARA机械手大多数采用PC与运动控制卡相配合的方式进行系统控制,该方式的响应存在一定延迟,并且控制设备的成本较高。Linux系统是一个成熟而稳定的操作系统,它以其开源、稳定、免费的优势在嵌入式系统中的应用越来越广。利用基于Linux系统的嵌入式平台作为SCARA机械臂的控制端不仅能提高系统的实时性,并且能降低控制平台的成本。本文首先分析了研究的背景,并总结了近年来国内外针对机械手控制系统的研究。然后介绍了SCARA机械手的硬件参数及其机械结构,并在此基础上建立笛卡尔坐标系,进行了SCARA型机械手的运动学分析,绘制了机械手的工作区间,并介绍了轨迹疵点的剔除流程。随后,本文结合软件系统、硬件系统的设计,概述了机械手控制系统的总体方案,设计了软件系统的框架,介绍了Linux系统开发平台与交叉编译环境的搭建过程。而为了实现生产线多台机器人的组网运行,并能够实时监控每台机器人的运行状况,直接对接到生产管理部门。本文设计通过基于Qt的机械臂应用软件对SCARA型机械手进行运动控制,系统介绍了机械臂UI中登录界面、设备列表、编程界面、IO状态等主要界面的功能及实现方法,并详细讲解了基于多线程操作技术与TCP/IP协议的网络通讯系统设计方案与实现方法。作为应用最为广泛的绘图软件,AutoCAD绘制的图形还无法直接被机械臂系统所用,因此本文分析了DXF格式文件的数据结构,研究了其中数据的提取方法,设计并概述了机械臂控制系统软件的图纸导入与程序文件传输的应用性功能,然后进行了机械臂嵌入式系统与机械臂UI的网络通讯、文件传输测试。最后,为了测试本文设计的机械臂运动控制系统的实用性与可靠性,也为了检验SCARA型机械臂应用的广泛性,利用机械臂UI的图纸导入功能,结合数控系统中的刀具补偿算法,对机械臂进行了应用性的测试。