| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第12-18页 |
| 1.1 选题的研究依据及意义 | 第12页 |
| 1.2 选题的实际背景与可行性分析 | 第12-13页 |
| 1.3 国内外研究现状与分析 | 第13-16页 |
| 1.4 现有剪切机械手的一些问题及解决思路 | 第16-17页 |
| 1.5 本文研究主要内容的安排 | 第17-18页 |
| 2 剪切机器人的总体设计 | 第18-26页 |
| 2.1 剪切机械手系统框架的确定 | 第18-19页 |
| 2.2 剪切机器人的机械部分的总体设计 | 第19-21页 |
| 2.3 剪切机械手硬件电路总体设计 | 第21-22页 |
| 2.4 剪切机械手软件总体设计 | 第22-26页 |
| 2.4.1 软件主程序设计 | 第23-24页 |
| 2.4.2 人机交互系统总设计 | 第24页 |
| 2.4.3 机械手运动过程控制软件的主流程 | 第24-26页 |
| 3 末端执行器设计方案 | 第26-34页 |
| 3.1 末端执行器的设计要求 | 第26页 |
| 3.2 末端执行器的功能分析 | 第26-27页 |
| 3.3 末端执行器的结构方案设计 | 第27-30页 |
| 3.3.1 第一种剪切执行器的设计 | 第27-29页 |
| 3.3.2 第二种剪切执行器的设计 | 第29-30页 |
| 3.4 末端执行器剪切过程 | 第30-31页 |
| 3.5 末端执行器驱动方案 | 第31-33页 |
| 3.5.1 末端执行器驱动方式的选取 | 第31-32页 |
| 3.5.2 末端执行器驱动器件的选取 | 第32-33页 |
| 3.6 本章小节 | 第33-34页 |
| 4 舵机原理与程序控制设计 | 第34-50页 |
| 4.1 舵机的结构和原理 | 第34-35页 |
| 4.2 设计选用的舵机型号及参数 | 第35页 |
| 4.3 PWM信号控制精度分析 | 第35-36页 |
| 4.4 舵机硬件电路的设计 | 第36页 |
| 4.5 舵机软件程序的设计 | 第36-44页 |
| 4.5.1 基于C51单片机的舵机控制程序 | 第37-40页 |
| 4.5.2 基于STM32单片机的舵机控制程序 | 第40-44页 |
| 4.6 仿真测试与实验结果 | 第44-49页 |
| 4.6.1 基于C51单片机的舵机控制仿真 | 第44-46页 |
| 4.6.2 基于STM32单片机的舵机控制仿真测试 | 第46-48页 |
| 4.6.3 实物测试结果 | 第48-49页 |
| 4.7 本章小结 | 第49-50页 |
| 5 剪切机械手运动控制系统的设计与实现 | 第50-66页 |
| 5.1 剪切机械手运动控制系统的硬件 | 第50-54页 |
| 5.2 剪切机械手运动控制软件系统 | 第54-57页 |
| 5.3 上位机控制系统的设计 | 第57-62页 |
| 5.3.1 人机交互系统总设计思路 | 第57页 |
| 5.3.2 串口通信VISA节点配置 | 第57-59页 |
| 5.3.3 图像显示与处理 | 第59-60页 |
| 5.3.4 末端执行器剪切控制设计 | 第60-61页 |
| 5.3.5 机械手臂轨迹预设 | 第61-62页 |
| 5.4 剪切机器人样机的实验测试结果分析 | 第62-65页 |
| 5.4.1 测试条件 | 第62-64页 |
| 5.4.2 各项功能的测试 | 第64-65页 |
| 5.4.3 实验结果分析 | 第65页 |
| 5.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 6 剪切机械手运动学和动力学分析 | 第66-83页 |
| 6.1 剪切机械手运动学建模 | 第66-71页 |
| 6.2 剪切机械手动力学模型 | 第71-77页 |
| 6.2.1 剪切机械手拉格朗日方程 | 第72-73页 |
| 6.2.2 剪切机械手动力学分析 | 第73-77页 |
| 6.3 实验仿真与数据分析 | 第77-82页 |
| 6.3.1 剪切机械手运动学仿真 | 第77-79页 |
| 6.3.2 剪切机械手动力学仿真 | 第79-80页 |
| 6.3.3 剪切机械手工作空间仿真与分析 | 第80-82页 |
| 6.4 本章小结 | 第82-83页 |
| 7 剪切机械手轨迹规划与轨迹跟踪控制算法 | 第83-99页 |
| 7.1 关节空间轨迹规划算法 | 第83页 |
| 7.2 五次多项式插值算法 | 第83-84页 |
| 7.3 剪切机械手轨迹规划的实现 | 第84页 |
| 7.4 剪切机械手轨迹规划的仿真与分析 | 第84-89页 |
| 7.5 驱动系统的PID控制 | 第89-91页 |
| 7.6 剪切械手轨迹跟踪控制算法 | 第91-98页 |
| 7.6.1 滑模变结构控制及轨迹跟踪控制仿真 | 第91-95页 |
| 7.6.2 基于RBF神经网络的滑模变结构控制算法与仿真研究 | 第95-98页 |
| 7.7 本章小结 | 第98-99页 |
| 总结与展望 | 第99-101页 |
| 致谢 | 第101-103页 |
| 参考文献 | 第103-107页 |
| 附录A 攻读硕士学位期间从事的科研项目和发表的论文 | 第107-108页 |
| 附录B | 第108-110页 |
