| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 引言 | 第10-11页 |
| 1.2 仿人灵巧手的发展综述 | 第11-14页 |
| 1.2.1 国外的发展现状与趋势 | 第11-13页 |
| 1.2.2 国内发展现状与趋势 | 第13-14页 |
| 1.3 课题的主要研究内容 | 第14-17页 |
| 第二章 仿人灵巧手运动学分析 | 第17-31页 |
| 2.1 引言 | 第17页 |
| 2.2 仿人灵巧手结构分析 | 第17-19页 |
| 2.3 仿人灵巧手运动学分析 | 第19-23页 |
| 2.3.1 单指运动学模型 | 第19-21页 |
| 2.3.2 钢丝绳驱动方式分析 | 第21-23页 |
| 2.4 仿人灵巧手关节角映射 | 第23-27页 |
| 2.4.1 关节映射 | 第23-24页 |
| 2.4.2 仿人灵巧手单指关节映射 | 第24-27页 |
| 2.4.3 钢丝绳长度与电机转动角度映射关系 | 第27页 |
| 2.5 仿人灵巧手控制策略 | 第27-30页 |
| 2.5.1 单关节控制策略 | 第28页 |
| 2.5.2 多关节控制策略 | 第28-29页 |
| 2.3.5 仿人灵巧手初始位置回归策略 | 第29-30页 |
| 2.6 本章小结 | 第30-31页 |
| 第三章 仿人灵巧手控制系统硬件设计 | 第31-48页 |
| 3.1 仿人灵巧手控制系统功能目标 | 第31页 |
| 3.2 仿人灵巧手控制系统硬件框架 | 第31-32页 |
| 3.3 灵巧手控制器硬件 | 第32-40页 |
| 3.3.1 灵巧手控制器FPGA模块 | 第33-35页 |
| 3.3.2 灵巧手控制器存储模块 | 第35-36页 |
| 3.3.3 灵巧手控制器通信模块 | 第36-40页 |
| 3.3.4 灵巧手控制器时钟模块 | 第40页 |
| 3.4 传感器数据采集器硬件 | 第40-44页 |
| 3.4.1 传感器数据采集器位置传感器模块 | 第41页 |
| 3.4.2 传感器数据采集器一维力传感器模块 | 第41-42页 |
| 3.4.3 传感器数据采集器三维力传感器模块 | 第42页 |
| 3.4.4 传感器数据采集器ADC模块 | 第42-43页 |
| 3.4.5 传感器数据采集器CPLD模块 | 第43-44页 |
| 3.5 仿人灵巧手控制系统电源系统 | 第44-45页 |
| 3.6 硬件电路布局设计与硬件工程配置 | 第45-47页 |
| 3.6.1 硬件电路布局设计 | 第45-46页 |
| 3.6.2 硬件工程配置 | 第46-47页 |
| 3.7 本章小结 | 第47-48页 |
| 第四章 仿人灵巧手控制系统软件设计 | 第48-67页 |
| 4.1 灵巧手控制系统软件部分总体框架设计 | 第48-52页 |
| 4.1.1 灵巧手控制系统初始化流程 | 第48-50页 |
| 4.1.2 灵巧手控制操作过程 | 第50-51页 |
| 4.1.3 灵巧手控制系统数据反馈 | 第51-52页 |
| 4.2 灵巧手控制系统定制通信接口设计 | 第52-57页 |
| 4.2.1 PLB总线从端接口 | 第52-54页 |
| 4.2.2 ET1100通信接口 | 第54-55页 |
| 4.2.3 CAN总线通信接口 | 第55-57页 |
| 4.2.4 SPI通信接口 | 第57页 |
| 4.3 Maxon电机协议解析 | 第57-62页 |
| 4.3.1 CANopen协议通信对象 | 第58-60页 |
| 4.3.2 CANopen协议通信周期 | 第60-61页 |
| 4.3.3 电机控制系统配置 | 第61-62页 |
| 4.4 灵巧手软件系统多线程实现 | 第62-66页 |
| 4.4.1 EtherCAT从站管理模块 | 第63-64页 |
| 4.4.2 灵巧手算法模块 | 第64-65页 |
| 4.4.3 CAN总线管理模块 | 第65-66页 |
| 4.5 本章小结 | 第66-67页 |
| 第五章 仿人灵巧手控制系统实验 | 第67-77页 |
| 5.1 传感器数据采集实验 | 第67-71页 |
| 5.1.1 传感器结构分析 | 第67-68页 |
| 5.1.2 一维力传感器调零 | 第68-69页 |
| 5.1.3 传感器数据采集实验 | 第69-71页 |
| 5.2 基于位置反馈的灵巧手控制实验 | 第71-75页 |
| 5.2.1 电机整定 | 第72页 |
| 5.2.2 基于位置反馈的灵巧手控制实验 | 第72-74页 |
| 5.2.3 基于位置反馈的灵巧手控制实验结果及分析 | 第74-75页 |
| 5.3 仿人灵巧手动作演示实验 | 第75页 |
| 5.4 本章小结 | 第75-77页 |
| 第六章 总结与展望 | 第77-78页 |
| 参考文献 | 第78-80页 |
| 致谢 | 第80-81页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第81页 |