基于FPA的多指机械手及其在果实采摘中的应用研究
| 摘要 | 第1-7页 |
| ABSTRACT | 第7-10页 |
| 目录 | 第10-14页 |
| 第1章 绪论 | 第14-34页 |
| ·课题来源 | 第14页 |
| ·研究背景 | 第14-15页 |
| ·气动柔性多指机械手的研究现状与分析 | 第15-22页 |
| ·基于气缸的机械手 | 第15-16页 |
| ·基于 McKibben 型 PMA 的机械手 | 第16-17页 |
| ·基于 FMA 的机械手爪 | 第17-18页 |
| ·基于旋转型气动柔性驱动器的机械手爪 | 第18-19页 |
| ·基于柔性流体驱动器的机械手 | 第19-20页 |
| ·基于弹性波壳的气动弯曲关节 | 第20-21页 |
| ·各种气动机械手的比较分析 | 第21-22页 |
| ·果实采摘末端执行器研究现状与分析 | 第22-30页 |
| ·甜橙采摘执行器 | 第22页 |
| ·苹果采摘执行器 | 第22-24页 |
| ·番茄采摘执行器 | 第24-26页 |
| ·草莓采摘执行器 | 第26页 |
| ·黄瓜采摘执行器 | 第26-27页 |
| ·蘑菇采摘执行器 | 第27-28页 |
| ·茄子采摘执行器 | 第28-29页 |
| ·其他果实采摘执行器 | 第29-30页 |
| ·各种果实采摘执行器的比较分析 | 第30页 |
| ·本课题主要研究内容及意义 | 第30-34页 |
| ·研究内容 | 第30-32页 |
| ·研究意义 | 第32-34页 |
| 第2章 基于 FPA 的弯曲关节 | 第34-50页 |
| ·FPA 结构 | 第34-36页 |
| ·基于 FPA 的弯曲关节结构 | 第36-37页 |
| ·基于 FPA 的弯曲关节静态模型 | 第37-39页 |
| ·转角静态模型 | 第37-39页 |
| ·输出力静态模型 | 第39页 |
| ·弯曲关节动态模型 | 第39-44页 |
| ·基本动力学方程 | 第39-40页 |
| ·充放气过程动态方程 | 第40-41页 |
| ·动态仿真分析 | 第41-44页 |
| ·弯曲关节实验研究 | 第44-49页 |
| ·实验系统介绍 | 第44-45页 |
| ·转角静态特性实验 | 第45-46页 |
| ·转角开环阶跃响应 | 第46页 |
| ·转角闭环控制 | 第46-47页 |
| ·输出力静态特性实验 | 第47-48页 |
| ·输出力开环阶跃响应 | 第48-49页 |
| ·小结 | 第49-50页 |
| 第3章 三自由度手指指端柔性抓持模型研究 | 第50-74页 |
| ·三自由度手指机械结构 | 第50-51页 |
| ·手指指端输出力静态模型 | 第51-56页 |
| ·手指运动方程 | 第51-52页 |
| ·指端力雅可比矩阵 | 第52页 |
| ·指端输出力模型 | 第52-54页 |
| ·指端输出力仿真 | 第54-56页 |
| ·指端输出力实验研究 | 第56-60页 |
| ·实验系统介绍 | 第56-57页 |
| ·指端输出力控制 | 第57-58页 |
| ·实验与分析 | 第58-60页 |
| ·手指刚度分析 | 第60-64页 |
| ·弯曲关节刚度 | 第60-62页 |
| ·指端刚度 | 第62-64页 |
| ·柔性手指指端抓持模型 | 第64-73页 |
| ·柔性抓持模型说明 | 第64-67页 |
| ·柔性指端抓持规划 | 第67页 |
| ·柔性指端抓持的稳定性分析 | 第67-68页 |
| ·基于专家控制器的柔性指端抓持控制 | 第68-71页 |
| ·实验与分析 | 第71-73页 |
| ·小结 | 第73-74页 |
| 第4章 三自由度手指包络抓持模型研究 | 第74-92页 |
| ·包络抓持模式分析 | 第74-76页 |
| ·目标物体受力分析 | 第76-77页 |
| ·目标物体受力模型 | 第76-77页 |
| ·目标物体受力优化 | 第77页 |
| ·手指多点输出力模型 | 第77-80页 |
| ·接触点摩擦力评估 | 第80-81页 |
| ·接触点正压力及其位置的测量方法 | 第81-85页 |
| ·测量原理 | 第81-82页 |
| ·触力传感器 | 第82-85页 |
| ·包络抓持接触点正压力控制 | 第85-90页 |
| ·控制算法 | 第86-87页 |
| ·实验与分析 | 第87-90页 |
| ·小结 | 第90-92页 |
| 第5章 黄瓜和苹果抓持特性分析 | 第92-101页 |
| ·黄瓜抓持特性 | 第92-96页 |
| ·黄瓜抗压特性 | 第92-95页 |
| ·黄瓜果柄切断力 | 第95页 |
| ·黄瓜表面摩擦系数 | 第95-96页 |
| ·苹果抓持特性 | 第96-100页 |
| ·苹果抗压特性 | 第97-98页 |
| ·苹果果柄切断力 | 第98-99页 |
| ·苹果表面摩擦系数 | 第99-100页 |
| ·小结 | 第100-101页 |
| 第6章 果实采摘机械手的设计 | 第101-123页 |
| ·采摘机械手的设计目标 | 第101-102页 |
| ·采摘机械手的机械系统设计 | 第102-104页 |
| ·驱动器选择 | 第102-103页 |
| ·手指结构 | 第103-104页 |
| ·切割器结构 | 第104页 |
| ·标定采摘机械手的测控系统设计 | 第104-111页 |
| ·传感检测单元 | 第105-108页 |
| ·关节控制器设计 | 第108-109页 |
| ·上位机软件 | 第109-111页 |
| ·实用采摘机械手的测控系统设计 | 第111页 |
| ·黄瓜采摘机械手 | 第111-115页 |
| ·黄瓜抓持模型分析 | 第111-114页 |
| ·黄瓜采摘机械手的机械结构 | 第114-115页 |
| ·苹果采摘机械手 | 第115-122页 |
| ·苹果抓持模型分析 | 第115-121页 |
| ·苹果采摘机械手的机械结构 | 第121-122页 |
| ·小结 | 第122-123页 |
| 第7章 总结与展望 | 第123-126页 |
| ·总结 | 第123-124页 |
| ·创新点 | 第124-125页 |
| ·展望 | 第125-126页 |
| 符号表 | 第126-129页 |
| 参考文献 | 第129-135页 |
| 致谢 | 第135-136页 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目和成果 | 第136-137页 |
