| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-38页 |
| ·引言 | 第15-16页 |
| ·轻型机械臂的研究发展综述 | 第16-22页 |
| ·德国宇航中心（DLR）的轻型机械臂 | 第16-17页 |
| ·德国SCHUNK 公司的轻型机械臂 | 第17-18页 |
| ·美国NASA 的轻型机械臂 | 第18-19页 |
| ·美国Foster-Miller 公司的轻型机械臂 | 第19页 |
| ·美国Barrett 公司的WAM 轻型机械臂 | 第19-20页 |
| ·欧洲宇航局（ESA）的Beagle2 轻型机械臂 | 第20-21页 |
| ·日本的 Micro5 轻型机械臂 | 第21页 |
| ·国内的轻型机械臂 | 第21-22页 |
| ·轻型机械臂的结构设计方法综述 | 第22-23页 |
| ·具有柔性关节的轻型机械臂的建模与控制方法综述 | 第23-36页 |
| ·具有柔性关节的轻型机械臂建模综述 | 第24-26页 |
| ·具有柔性关节的轻型机械臂位置控制方法综述 | 第26-32页 |
| ·具有柔性关节的轻型机械臂力控制方法综述 | 第32-35页 |
| ·具有柔性关节的轻型机械臂振动以及残余振动抑制综述 | 第35-36页 |
| ·柔性关节轻型机械臂控制存在的问题 | 第36-37页 |
| ·课题来源及主要研究内容 | 第37-38页 |
| ·课题的来源及研究意义 | 第37页 |
| ·本文的主要研究内容 | 第37-38页 |
| 第2章 柔性关节轻型机械臂的控制系统 | 第38-55页 |
| ·引言 | 第38页 |
| ·柔性关节轻型机械臂本体描述 | 第38-43页 |
| ·轻型机械臂的构型选择 | 第38-40页 |
| ·轻型机械臂杆件长度的设计与优化 | 第40-42页 |
| ·轻型机械臂整体描述 | 第42-43页 |
| ·柔性关节轻型机械臂传感器系统设计 | 第43-46页 |
| ·关节力矩传感器 | 第43-45页 |
| ·关节位置传感器 | 第45-46页 |
| ·电机数字霍尔位置传感器 | 第46页 |
| ·柔性关节轻型机械臂硬件系统设计 | 第46-51页 |
| ·电源系统设计 | 第46-47页 |
| ·基于Xilinx FPGA 的底层控制系统 | 第47-49页 |
| ·基于PCI 总线的上层控制系统 | 第49-50页 |
| ·基于低压差分信号(LVDS)的高速串行总线 | 第50-51页 |
| ·轻型机械臂的电气布局 | 第51-54页 |
| ·本章小结 | 第54-55页 |
| 第3章 柔性关节轻型机械臂的位置控制研究 | 第55-84页 |
| ·引言 | 第55页 |
| ·柔性关节轻型机械臂建模 | 第55-60页 |
| ·单连杆柔性关节反步法控制 | 第60-66页 |
| ·单连杆柔性关节反步法控制设计 | 第61-64页 |
| ·基于S 函数的控制器仿真 | 第64-66页 |
| ·柔性关节轻型机械臂神经网络自适应反步控制 | 第66-76页 |
| ·基本反步控制器的设计 | 第67-70页 |
| ·神经网络自适应反步控制器的设计 | 第70-74页 |
| ·基于S 函数的神经网络自适应反步控制器仿真 | 第74-76页 |
| ·实验验证 | 第76-82页 |
| ·重复定位精度测试 | 第82-83页 |
| ·负载能力测试 | 第83页 |
| ·本章小结 | 第83-84页 |
| 第4章 柔性关节轻型机械臂阻抗控制研究 | 第84-103页 |
| ·引言 | 第84页 |
| ·基于反步法笛卡尔阻抗控制柔性关节轻型机械臂 | 第84-90页 |
| ·基于反步法的笛卡尔阻抗控制器设计 | 第86-89页 |
| ·阻抗控制器中连杆加速度及加速度微分项的处理 | 第89页 |
| ·反步法阻抗控制器存在的问题 | 第89-90页 |
| ·基于动态面控制的反步法笛卡尔阻抗控制 | 第90-96页 |
| ·动态面控制技术概述 | 第90页 |
| ·基于动态面控制技术的笛卡尔阻抗控制器设计 | 第90-92页 |
| ·与其它方法相比较 | 第92-95页 |
| ·稳定性分析 | 第95-96页 |
| ·实验验证 | 第96-102页 |
| ·实验平台简介 | 第96-97页 |
| ·阻抗控制下的位置跟踪 | 第97-98页 |
| ·笛卡尔阻抗控制 | 第98页 |
| ·笛卡尔阻抗控制下的柔顺性 | 第98-102页 |
| ·本章小结 | 第102-103页 |
| 第5章 柔性关节轻型机械臂振动与残余振动抑制 | 第103-125页 |
| ·引言 | 第103页 |
| ·基于状态观测器的柔性关节机械臂振动控制 | 第103-109页 |
| ·状态观测器的必要性 | 第103-104页 |
| ·基于Luenberger 函数状态观测器的设计 | 第104-106页 |
| ·基于Luenberger 函数状态观测器的振动抑制仿真 | 第106-109页 |
| ·基于输入整形的柔性关节机械臂残余振动抑制 | 第109-123页 |
| ·输入整形技术的原理与基本整形器 | 第109-114页 |
| ·输入整形抑制单连杆柔性关节机械臂残余振动 | 第114-117页 |
| ·时变输入整形技术(TVIST)抑制残余振动 | 第117-122页 |
| ·基于模型自适应时变输入整形抑制机械臂带载下的残余振动 | 第122-123页 |
| ·本章小结 | 第123-125页 |
| 第6章 振动与残余振动抑制实验 | 第125-133页 |
| ·引言 | 第125页 |
| ·实验验证 | 第125-132页 |
| ·基于Luenberger 状态观测抑振实验 | 第125-126页 |
| ·单连杆柔性关节机械臂残余振动抑制实验 | 第126-128页 |
| ·时变输入整形技术(TVIST) 抑制残余振动实验 | 第128-131页 |
| ·自适应时变输入整形抑制机械臂带载下的残余振动实验 | 第131-132页 |
| ·本章小结 | 第132-133页 |
| 结论 | 第133-136页 |
| 参考文献 | 第136-147页 |
| 附录1 柔性关节动力学模型变量表达式 | 第147-149页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第149-152页 |
| 致谢 | 第152-153页 |
| 个人简历 | 第153页 |
