空间柔性机械臂动力学建模、轨迹规划与振动抑制研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-24页 |
| 1.1 课题来源以及研究的意义 | 第13-15页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第13页 |
| 1.1.2 研究的意义 | 第13-15页 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 | 第15-21页 |
| 1.2.1 多体系统动力学建模与求解研究概况 | 第15-17页 |
| 1.2.2 柔性机械臂动力学建模与控制研究概况 | 第17-19页 |
| 1.2.3 柔性机械臂轨迹规划振动抑制研究概况 | 第19-21页 |
| 1.3 本文的研究内容、创新点与组织结构 | 第21-23页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第21页 |
| 1.3.2 创新点 | 第21-22页 |
| 1.3.3 组织结构 | 第22-23页 |
| 1.4 本章小结 | 第23-24页 |
| 第2章 基于绝对坐标法的柔性多体系统动力学 | 第24-40页 |
| 2.1 自然坐标法 | 第24-30页 |
| 2.1.1 坐标形式及质量矩阵 | 第24-28页 |
| 2.1.2 固有约束方程及其雅克比 | 第28-29页 |
| 2.1.3 一般外力 | 第29-30页 |
| 2.2 绝对节点坐标法 | 第30-37页 |
| 2.2.1 常见梁单元介绍 | 第30-33页 |
| 2.2.2 单元弹性力及其雅克比 | 第33-37页 |
| 2.3 多体系统动力学方程的数值求解 | 第37-39页 |
| 2.4 本章小结 | 第39-40页 |
| 第3章 机械臂动力学分析研究 | 第40-48页 |
| 3.1 在 NCF 单元上施加力矩方法 | 第40-43页 |
| 3.2 自然坐标法逆动力学分析 | 第43-46页 |
| 3.3 机械臂逆动力学分析 | 第46-47页 |
| 3.4 本章小结 | 第47-48页 |
| 第4章 柔性关节刚度测试与建模 | 第48-56页 |
| 4.1 柔性关节动力学模型 | 第48-49页 |
| 4.2 柔性关节刚度测试 | 第49-53页 |
| 4.3 基于 NCF 的柔性关节建模 | 第53-55页 |
| 4.4 本章小结 | 第55-56页 |
| 第5章 关节空间轨迹规划振动抑制研究 | 第56-80页 |
| 5.1 关节空间轨迹规划的原则及意义 | 第56-58页 |
| 5.2 关节轨迹插值函数 | 第58-62页 |
| 5.2.1 多项式插值 | 第58-60页 |
| 5.2.2 摆线运动插值 | 第60页 |
| 5.2.3 余弦函数插值 | 第60-62页 |
| 5.3 单关节模型振动特性研究 | 第62-66页 |
| 5.3.1 五次多项式插值 | 第63-64页 |
| 5.3.2 摆线运动插值 | 第64-65页 |
| 5.3.3 余弦函数插值 | 第65-66页 |
| 5.4 基于傅里叶余弦级数的轨迹规划 | 第66-71页 |
| 5.5 关节轨迹优化振动抑制 | 第71-78页 |
| 5.5.1 基于公式的关节轨迹优化 | 第71-76页 |
| 5.5.2 基于 PSO 的关节轨迹优化 | 第76-78页 |
| 5.6 本章小结 | 第78-80页 |
| 第6章 机械臂末端笛卡尔空间轨迹规划 | 第80-96页 |
| 6.1 机械臂运动学 | 第80-89页 |
| 6.1.1 机械臂正运动学 | 第80-81页 |
| 6.1.2 机械臂逆运动学 | 第81-82页 |
| 6.1.3 平面三连杆机械臂逆运动学 | 第82-89页 |
| 6.2 粒子群优化算法 | 第89-93页 |
| 6.2.1 原始粒子群算法 | 第90页 |
| 6.2.2 带惯性权重的粒子群算法 | 第90-91页 |
| 6.2.3 带收缩因子的粒子群算法 | 第91-92页 |
| 6.2.4 粒子群算法的一般流程 | 第92-93页 |
| 6.3 轨迹优化振动抑制 | 第93-95页 |
| 6.4 本章小结 | 第95-96页 |
| 第7章 空间机械臂运动学分析 | 第96-113页 |
| 7.1 空间机械臂简介 | 第96-97页 |
| 7.2 运动学分析 | 第97-101页 |
| 7.2.1 齐次变换矩阵 | 第97-100页 |
| 7.2.2 雅可比矩阵 | 第100-101页 |
| 7.3 两种典型的运动 | 第101-112页 |
| 7.3.1 直线运动 | 第101-102页 |
| 7.3.2 圆弧运动 | 第102-109页 |
| 7.3.3 算例 | 第109-112页 |
| 7.4 本章小结 | 第112-113页 |
| 结论 | 第113-115页 |
| 附录A 高斯积分 | 第115-117页 |
| 附录B 齐次变换矩阵的分量 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-127页 |
| 攻读博士学位期间发表论文与研究成果清单 | 第127-128页 |
| 致谢 | 第128-129页 |
| 作者简介 | 第129页 |
