| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 课题来源 | 第10页 |
| 1.2 研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第11-17页 |
| 1.3.1 弧焊机器人研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3.2 机器人嵌入式控制系统的研究和应用 | 第13-15页 |
| 1.3.3 机器人轨迹规划研究 | 第15-16页 |
| 1.3.4 弧焊机器人视觉伺服技术综述 | 第16-17页 |
| 1.4 研究内容 | 第17-19页 |
| 第2章 嵌入式控制系统硬件搭建与软件设计 | 第19-34页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 控制系统硬件搭建 | 第19-24页 |
| 2.2.1 运动控制子系统组成 | 第20-21页 |
| 2.2.2 视觉处理与任务规划子系统组成 | 第21-24页 |
| 2.3 控制系统软件设计 | 第24-33页 |
| 2.3.1 控制系统软件整体架构 | 第24-25页 |
| 2.3.2 嵌入式WinCE操作系统的定制和移植 | 第25-28页 |
| 2.3.3 嵌入式应用软件开发环境的搭建 | 第28页 |
| 2.3.4 上位机软件界面实现 | 第28-31页 |
| 2.3.5 下位机运动控制程序实现 | 第31-33页 |
| 2.4 本章小结 | 第33-34页 |
| 第3章 机器人运动学分析及奇异鲁棒性算法研究 | 第34-48页 |
| 3.1 引言 | 第34页 |
| 3.2 机器人正运动学推导及工作空间分析 | 第34-37页 |
| 3.3 雅克比矩阵求解 | 第37-38页 |
| 3.4 奇异鲁棒性逆解算法研究 | 第38-47页 |
| 3.4.1 基于雅克比矩阵奇异分离的阻尼最小二乘解 | 第38-41页 |
| 3.4.2 自适应动态阻尼系数的设计 | 第41-42页 |
| 3.4.3 基于CLIK的数值逆解 | 第42-44页 |
| 3.4.4 算法仿真验证 | 第44-47页 |
| 3.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 第4章 机器人笛卡尔空间轨迹规划算法研究 | 第48-68页 |
| 4.1 引言 | 第48页 |
| 4.2 速度规划算法 | 第48-55页 |
| 4.2.1 归一化时间算子分析 | 第48-49页 |
| 4.2.2 改进的S型加减速控制 | 第49-50页 |
| 4.2.3 基于临界速度分析的自适应速度规划 | 第50-53页 |
| 4.2.4 算法仿真验证 | 第53-55页 |
| 4.3 空间直线圆弧路径规划算法 | 第55-57页 |
| 4.4 姿态规划算法 | 第57-60页 |
| 4.4.1 基于单位四元数的姿态插补 | 第57-59页 |
| 4.4.2 两种姿态插补算法对比 | 第59-60页 |
| 4.5 两段路径间的过渡轨迹规划 | 第60-66页 |
| 4.5.1 五次Bezier曲线定义 | 第60-62页 |
| 4.5.2 过渡轨迹规划算法 | 第62-65页 |
| 4.5.3 基于误差约束的过渡速度控制 | 第65-66页 |
| 4.6 轨迹规划算法仿真 | 第66-67页 |
| 4.7 本章小结 | 第67-68页 |
| 第5章 焊缝视觉跟踪算法研究及控制系统实验验证 | 第68-84页 |
| 5.1 引言 | 第68页 |
| 5.2 结构光视觉传感器手眼标定算法 | 第68-72页 |
| 5.3 焊缝视觉跟踪控制算法 | 第72-75页 |
| 5.3.1 焊缝特征点识别方法 | 第72-73页 |
| 5.3.2 基于位置的焊缝视觉跟踪控制方法 | 第73-75页 |
| 5.4 控制系统性能实验验证 | 第75-83页 |
| 5.4.1 实验平台组成 | 第75-76页 |
| 5.4.2 机器人重复定位精度测试 | 第76-78页 |
| 5.4.3 轨迹规划算法实验验证 | 第78-82页 |
| 5.4.4 视觉跟踪功能实验验证 | 第82-83页 |
| 5.5 本章小结 | 第83-84页 |
| 结论 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-88页 |
| 附录 | 第88-91页 |
| 攻读学位期间发表过的学术论文及申请的专利 | 第91-93页 |
| 致谢 | 第93页 |