| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 论文选题的背景和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 机械手的国内外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.1 国内机器人的研究现状 | 第12页 |
| 1.2.2 国外机器人的研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.3 机器人运动学分析的研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.4 机器人轨迹规划方法的研究现状 | 第14-15页 |
| 1.2.5 机器人控制理论与算法的研究现状 | 第15页 |
| 1.3 论文的主要工作及研究内容 | 第15-18页 |
| 2 四自由度液压机械手运动学分析 | 第18-32页 |
| 2.1 概述 | 第18页 |
| 2.2 数学基础 | 第18-24页 |
| 2.2.1 机械手刚体位姿的描述 | 第19-21页 |
| 2.2.2 齐次坐标变换 | 第21-22页 |
| 2.2.3 机械手连杆坐标系的 D-H 表示法 | 第22-24页 |
| 2.3 四自由度液压机械手运动学分析 | 第24-28页 |
| 2.3.1 机械手运动模型的建立 | 第24-26页 |
| 2.3.2 机械手正运动学分析 | 第26-27页 |
| 2.3.3 机械手逆运动学分析 | 第27-28页 |
| 2.4 液压缸长度与关节空间的关系 | 第28-31页 |
| 2.4.1 大臂的关节转角与液压缸长度的关系 | 第29页 |
| 2.4.2 中臂的关节转角与液压缸长度的关系 | 第29-30页 |
| 2.4.3 小臂的关节转角与液压缸长度的关系 | 第30-31页 |
| 2.4.4 工作臂的关节转角与液压缸长度的关系 | 第31页 |
| 2.5 本章小结 | 第31-32页 |
| 3 液压机械手的轨迹规划 | 第32-58页 |
| 3.1 概述 | 第32页 |
| 3.2 运动轨迹规划的一般性问题 | 第32-37页 |
| 3.2.1 机械手作业方式与控制方式 | 第33-34页 |
| 3.2.2 轨迹规划的主要内容 | 第34页 |
| 3.2.3 轨迹规划的基本问题 | 第34-35页 |
| 3.2.4 工作空间的确定 | 第35-37页 |
| 3.3 关节空间的轨迹规划方法 | 第37-42页 |
| 3.3.1 三次多项式插值方法的轨迹规划 | 第38-40页 |
| 3.3.2 抛物线拟合的线性插值轨迹规划 | 第40-42页 |
| 3.4 笛卡尔直角坐标空间轨迹规划 | 第42-46页 |
| 3.4.1 直线轨迹插补方法 | 第43-44页 |
| 3.4.2 圆弧轨迹插补方法 | 第44-46页 |
| 3.5 四自由度液压机械手运动轨迹规划 | 第46-50页 |
| 3.5.1 机械手轨迹设定 | 第46-48页 |
| 3.5.2 末端执行器的速度与加速度分析 | 第48-50页 |
| 3.6 液压机械手运动轨迹的优化算法 | 第50-55页 |
| 3.6.1 目标函数 | 第51-52页 |
| 3.6.2 约束条件 | 第52页 |
| 3.6.3 轨迹规划算法流程图及与 matlab 求解 | 第52-55页 |
| 3.7 本章小结 | 第55-58页 |
| 4 四自由度液压机械手运动控制 | 第58-74页 |
| 4.1 机器人控制系统概述 | 第58-59页 |
| 4.2 四自由度液压机械手的控制系统 | 第59-60页 |
| 4.2.1 负载敏感控制系统 | 第59-60页 |
| 4.2.2 电液比例控制系统 | 第60页 |
| 4.3 四自由度液压机械手的同步运动控制 | 第60-64页 |
| 4.3.1 运动控制 | 第60-61页 |
| 4.3.2 机械手多缸同步控制思路 | 第61页 |
| 4.3.3 机械手液压同步控制方式和策略 | 第61-64页 |
| 4.4 机械手基于 Simotion C240 运动控制器的轨迹规划控制 | 第64-67页 |
| 4.4.1 西门子 C240 运动控制器 | 第64-65页 |
| 4.4.2 单缸电液比例位置控制系统 | 第65-66页 |
| 4.4.3 机械手位置控制的实现 | 第66-67页 |
| 4.5 机械手基于虚轴法的同步控制 | 第67-72页 |
| 4.5.1 虚轴法同步控制模型 | 第67-68页 |
| 4.5.2 主从轴同步关系实现 | 第68-71页 |
| 4.5.3 虚拟主轴法同步的模拟运行试验 | 第71-72页 |
| 4.6 本章小结 | 第72-74页 |
| 5 总结和展望 | 第74-76页 |
| 5.1 总结 | 第74页 |
| 5.2 展望 | 第74-76页 |
| 致谢 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-81页 |
| 附录 攻读学位期间发表的论文 | 第81页 |