| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第16-40页 |
| 1.1 乒乓球机器人系统综述 | 第16-23页 |
| 1.1.1 美国贝尔实验室的乒乓球机器人 | 第16-17页 |
| 1.1.2 西班牙拉古纳大学的乒乓球机器人 | 第17-18页 |
| 1.1.3 日本大阪大学的乒乓球机器人 | 第18-19页 |
| 1.1.4 德国达姆施塔特工业大学的乒乓球机器人 | 第19-20页 |
| 1.1.5 浙江大学的乒乓球机器人 | 第20-22页 |
| 1.1.6 中科院的乒乓球机器人 | 第22页 |
| 1.1.7 其它乒乓球机器人系统 | 第22-23页 |
| 1.2 乒乓球机器人的运动控制 | 第23-28页 |
| 1.2.1 非冗余乒乓球机器人的运动控制 | 第23-24页 |
| 1.2.2 基于动态基元法的机械臂运动控制 | 第24-26页 |
| 1.2.3 冗余机械臂运动控制综述 | 第26-28页 |
| 1.3 乒乓球机器人的视觉检测 | 第28-32页 |
| 1.3.1 基于单目视觉的视觉检测 | 第28页 |
| 1.3.2 基于双目视觉的视觉检测 | 第28-29页 |
| 1.3.3 图像运动去模糊方法综述 | 第29-32页 |
| 1.4 乒乓球机器人的击球决策 | 第32-37页 |
| 1.4.1 基于专家系统的击球决策 | 第32-33页 |
| 1.4.2 基于局部加权回归的击球决策 | 第33-36页 |
| 1.4.3 基于示教学习的击球决策 | 第36-37页 |
| 1.5 本文的主要研究内容 | 第37-40页 |
| 第2章 七自由度机械臂的运动学及轨迹规划 | 第40-61页 |
| 2.1 引言 | 第40页 |
| 2.2 七自由度机械臂正运动学求解 | 第40-42页 |
| 2.2.1 机械臂构型及 DH 坐标系 | 第40-42页 |
| 2.2.2 基于符号推导的正运动学 | 第42页 |
| 2.3 七自由度机械臂逆运动学求解 | 第42-51页 |
| 2.3.1 机械臂冗余的参数化描述 | 第43-45页 |
| 2.3.2 求解肘关节的取值 | 第45-46页 |
| 2.3.3 定位参考平面 | 第46-48页 |
| 2.3.4 求解臂角范围 | 第48-50页 |
| 2.3.5 求解关节角 | 第50-51页 |
| 2.4 逆运动学算法的实现 | 第51-54页 |
| 2.4.1 角度区间集合的交运算与并运算 | 第51-52页 |
| 2.4.2 臂角不等式的求解方法 | 第52-54页 |
| 2.5 七自由度机械臂的微分逆运动学 | 第54-56页 |
| 2.5.1 梯度投影法 | 第54-55页 |
| 2.5.2 加权最小范数法 | 第55-56页 |
| 2.5.3 机械臂笛卡尔空间轨迹规划 | 第56页 |
| 2.6 七自由度机械臂轨迹规划实验 | 第56-60页 |
| 2.6.1 七自由度机械臂逆运动学算法的实验验证 | 第56-57页 |
| 2.6.2 冗余自由度机械臂的自运动 | 第57页 |
| 2.6.3 机械臂笛卡尔空间轨迹规划 | 第57-60页 |
| 2.7 本章小结 | 第60-61页 |
| 第3章 基于双目视觉的目标检测 | 第61-82页 |
| 3.1 引言 | 第61-62页 |
| 3.2 基于背景去除的图像分割 | 第62-64页 |
| 3.2.1 背景模型 | 第63页 |
| 3.2.2 图像分割 | 第63-64页 |
| 3.3 基于去模糊的目标定位 | 第64-66页 |
| 3.3.1 模糊参数估计 | 第64-66页 |
| 3.4 图像反卷积及目标定位 | 第66-70页 |
| 3.5 乒乓球轨迹预测 | 第70-75页 |
| 3.5.1 视觉系统坐标系以及参数标定 | 第70-73页 |
| 3.5.2 三维重建 | 第73-74页 |
| 3.5.3 轨迹拟合 | 第74-75页 |
| 3.6 图像处理小结 | 第75页 |
| 3.7 视觉系统程序设计 | 第75-77页 |
| 3.8 实验验证 | 第77-80页 |
| 3.9 本章小结 | 第80-82页 |
| 第4章 基于学习的击球决策 | 第82-99页 |
| 4.1 引言 | 第82页 |
| 4.2 乒乓球击球的形式化描述 | 第82-86页 |
| 4.2.1 来球轨迹的参数化描述 | 第82-83页 |
| 4.2.2 击球规划的参数化描述 | 第83-84页 |
| 4.2.3 击球评价函数 | 第84-86页 |
| 4.3 支持向量回归简介 | 第86-89页 |
| 4.3.1 线性支持向量回归 | 第86-88页 |
| 4.3.2 非线性支持向量回归 | 第88-89页 |
| 4.4 基于支持向量回归的击球决策 | 第89-92页 |
| 4.4.1 训练数据采集 | 第89-90页 |
| 4.4.2 击球决策 | 第90-92页 |
| 4.5 算法实现 | 第92-94页 |
| 4.6 击球决策实验 | 第94-98页 |
| 4.6.1 回球准确度对比 | 第97-98页 |
| 4.7 本章小结 | 第98-99页 |
| 第5章 实验与验证 | 第99-116页 |
| 5.1 引言 | 第99页 |
| 5.2 乒乓球机器人实验平台 | 第99-107页 |
| 5.2.1 立体视觉系统 | 第100页 |
| 5.2.2 图像处理器 | 第100-104页 |
| 5.2.3 运动控制器 | 第104-107页 |
| 5.3 与人对打实验 | 第107-115页 |
| 5.4 本章小结 | 第115-116页 |
| 结论 | 第116-118页 |
| 参考文献 | 第118-128页 |
| 附录1基于Matlab的机械臂正运动学求解脚本 | 第128-132页 |
| 附录2有关七自由度机械臂逆运动学的证明 | 第132-135页 |
| 附录3面向Vx Works(R)6.6 的GSL函数库移植脚本 | 第135-140页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第140-142页 |
| 致谢 | 第142-143页 |
| 个人简历 | 第143页 |