六自由度水下机械臂系统设计及试验
| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外发展现状 | 第12-18页 |
| 1.2.1 国外水下机械臂研究 | 第12-16页 |
| 1.2.2 国内水下机械臂研究 | 第16-18页 |
| 1.3 本论文的主要研究内容 | 第18-19页 |
| 第2章 水下机械臂系统结构设计 | 第19-32页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 水下机械臂方案总体设计 | 第19-20页 |
| 2.3 水下机械臂材料选择 | 第20-21页 |
| 2.4 水下机械臂密封方式 | 第21-22页 |
| 2.5 水下机械臂单关节设计 | 第22-27页 |
| 2.5.1 腰部回转关节设计 | 第22-23页 |
| 2.5.2 大臂摆动关节设计 | 第23-24页 |
| 2.5.3 小臂摆动关节设计 | 第24页 |
| 2.5.4 小臂回转关节设计 | 第24-25页 |
| 2.5.5 腕部摆动关节设计 | 第25-26页 |
| 2.5.6 腕部回转关节设计 | 第26页 |
| 2.5.7 手爪部分设计 | 第26-27页 |
| 2.6 执行部件参数确定 | 第27-31页 |
| 2.7 本章小结 | 第31-32页 |
| 第3章 水下机械臂运动学分析 | 第32-43页 |
| 3.1 引言 | 第32页 |
| 3.2 位姿描述与坐标变换 | 第32-34页 |
| 3.2.1 刚体位姿的描述 | 第32页 |
| 3.2.2 坐标变换描述 | 第32-34页 |
| 3.3 水下机械臂的D-H表示法 | 第34-35页 |
| 3.4 水下机械臂运动学分析 | 第35-42页 |
| 3.4.1 水下机械臂正运动学分析 | 第35-38页 |
| 3.4.2 水下机械臂逆运动学求解 | 第38-42页 |
| 3.5 本章小结 | 第42-43页 |
| 第4章 水下机械臂动力学与水动力学分析 | 第43-69页 |
| 4.1 引言 | 第43页 |
| 4.2 拉格朗日动力学方程 | 第43-48页 |
| 4.3 拉格朗日动力学方程简化 | 第48-51页 |
| 4.4 水下机械臂动力学建模 | 第51-53页 |
| 4.5 水动力学Morison方程 | 第53-55页 |
| 4.5.1 基本流体力学理论 | 第53-54页 |
| 4.5.2 Morison方程水平拖拽力 | 第54页 |
| 4.5.3 Morison方程水平惯性力 | 第54-55页 |
| 4.5.4 完整的Morison方程 | 第55页 |
| 4.6 Morison方程阻力系数研究 | 第55-58页 |
| 4.6.1 CFD原理及模型环境参数设定 | 第55-57页 |
| 4.6.2 模型网格划分 | 第57-58页 |
| 4.6.3 边界条件设定 | 第58页 |
| 4.7 流体力学软件Fluent求解阻力系数 | 第58-62页 |
| 4.8 水阻力矩和附加质量力矩的计算 | 第62-67页 |
| 4.8.1 水阻力矩的计算 | 第62-65页 |
| 4.8.2 附加质量力矩的计算 | 第65-67页 |
| 4.9 本章小结 | 第67-69页 |
| 第5章 水下机械臂控制系统设计 | 第69-83页 |
| 5.1 引言 | 第69页 |
| 5.2 水下机械臂总体控制系统介绍 | 第69页 |
| 5.3 水下机械臂单关节驱动电路介绍 | 第69-70页 |
| 5.4 控制系统各模块电路设计 | 第70-78页 |
| 5.4.1 微处理器TMS320F2812简介 | 第70-71页 |
| 5.4.2 DSP的最小系统模块设计 | 第71-72页 |
| 5.4.3 供电模块设计 | 第72-74页 |
| 5.4.4 电机驱动模块设计 | 第74-76页 |
| 5.4.5 转速检测电路 | 第76-77页 |
| 5.4.6 电流检测电路 | 第77页 |
| 5.4.7 基于CAN总线的通讯控制系统设计 | 第77-78页 |
| 5.5 水下机械臂控制方法设计 | 第78-82页 |
| 5.5.1 模糊控制原理 | 第78-79页 |
| 5.5.2 模糊PI控制方案 | 第79-82页 |
| 5.6 本章小结 | 第82-83页 |
| 第6章 水下机械臂系统的搭建和试验 | 第83-87页 |
| 6.1 引言 | 第83页 |
| 6.2 试验系统搭建 | 第83-84页 |
| 6.3 水下机械臂水密试验 | 第84页 |
| 6.4 水下机械臂运动控制试验 | 第84-86页 |
| 6.5 本章小结 | 第86-87页 |
| 结论 | 第87-88页 |
| 参考文献 | 第88-93页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第93-94页 |
| 致谢 | 第94页 |
