| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-18页 |
| 1.1 课题来源及工程应用价值 | 第8页 |
| 1.2 虚拟演播室摄影机器人系统简介 | 第8-12页 |
| 1.2.1 虚拟演播技术模块 | 第9-10页 |
| 1.2.2 机械人模块 | 第10-11页 |
| 1.2.3 镜头跟踪与数据采集模块 | 第11-12页 |
| 1.3 虚拟演播室摄影机器人的国内外发展现状 | 第12-16页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第14-16页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第16-17页 |
| 1.6 本章小结 | 第17-18页 |
| 2 虚拟演播室摄影机器人方案设计 | 第18-35页 |
| 2.1 虚拟演播室摄影需求分析 | 第18-27页 |
| 2.1.1 摄影机器人轨迹需求 | 第18-20页 |
| 2.1.2 摄影机器人工作空间需求 | 第20-23页 |
| 2.1.3 摄影机器人性能需求 | 第23-26页 |
| 2.1.4 通讯协议 | 第26-27页 |
| 2.2 摄影机器人系统设计 | 第27-32页 |
| 2.2.1 摄影机器人机械系统 | 第27页 |
| 2.2.2 摄影机器人电气系统 | 第27-29页 |
| 2.2.3 摄影机器人软件系统 | 第29-32页 |
| 2.3 摄影机器人结构方案 | 第32-34页 |
| 2.4 本章小结 | 第34-35页 |
| 3 虚拟演播室轨道式摄影机器人结构设计 | 第35-49页 |
| 3.1 摄影机器人传动方案设计 | 第35-36页 |
| 3.2 摄影机器人轨道设计及底盘设计 | 第36-38页 |
| 3.2.1 摄影机器人轨道及底盘结构设计 | 第36-37页 |
| 3.2.2 底盘电机选型 | 第37-38页 |
| 3.3 摄影机器人升降设计 | 第38-41页 |
| 3.3.1 摄影机器人升降结构设计 | 第38-39页 |
| 3.3.2 升降电机选型 | 第39页 |
| 3.3.3 滚珠丝杠副选型需求 | 第39-41页 |
| 3.4 摄影机器人云台设计 | 第41-45页 |
| 3.4.1 摄影机器人云台结构设计 | 第41-42页 |
| 3.4.2 旋转及俯仰电机选型 | 第42-44页 |
| 3.4.3 旋转及俯仰同步带选型 | 第44-45页 |
| 3.5 摄影机器人自动变焦、聚焦装置设计 | 第45-46页 |
| 3.6 摄影机器人水平移动检测结构设计 | 第46-47页 |
| 3.7 摄影机器人装配及试运行 | 第47-48页 |
| 3.8 本章小结 | 第48-49页 |
| 4 虚拟演播室轨道式摄影机器人运动学及动力学分析 | 第49-61页 |
| 4.1 坐标建立 | 第49-50页 |
| 4.2 运动学分析 | 第50-54页 |
| 4.2.1 运动学分析 | 第50-51页 |
| 4.2.2 逆运动学分析 | 第51-53页 |
| 4.2.3 雅克比矩阵 | 第53-54页 |
| 4.3 动力学分析 | 第54-60页 |
| 4.3.1 拉格朗日方程 | 第54页 |
| 4.3.2 机械系统的动能和势能 | 第54-56页 |
| 4.3.3 广义力 | 第56-57页 |
| 4.3.4 机械系统动力学方程一般形式 | 第57-58页 |
| 4.3.5 动力学方程的推导 | 第58-60页 |
| 4.4 本章小结 | 第60-61页 |
| 5 虚拟演播室轨道式摄影机器人性能分析及结构优化 | 第61-89页 |
| 5.1 摄影机器人降噪分析与静音设计优化 | 第61-68页 |
| 5.1.1 不同状态下摄影机器人的噪声分析 | 第61-62页 |
| 5.1.2 摄影机器人运动噪声源分析 | 第62-63页 |
| 5.1.3 摄影机器人静音设计优化 | 第63-68页 |
| 5.2 针对提高镜头稳定性的摄影机器人结构分析与优化 | 第68-82页 |
| 5.2.1 轨道部分结构分析与优化 | 第69-72页 |
| 5.2.2 底盘部分结构分析与优化 | 第72-80页 |
| 5.2.3 头部云台结构分析与优化 | 第80-82页 |
| 5.3 摄影机器人系统试验与精度分析 | 第82-87页 |
| 5.3.1 水平移动检测结构优化 | 第82-84页 |
| 5.3.2 水平移动误差试验及轮系优化 | 第84-85页 |
| 5.3.3 云台俯仰运动试验与精度分析 | 第85-87页 |
| 5.4 轨道式摄影机器人优化后模型 | 第87页 |
| 5.5 本章小结 | 第87-89页 |
| 6 虚拟演播室轨道式摄影机器人系统使用寿命与可靠性分析 | 第89-97页 |
| 6.1 失效分析及可靠性建模 | 第89-92页 |
| 6.1.1 摄影机器人失效分析 | 第89-90页 |
| 6.1.2 摄影机器人多性能参数失效分析 | 第90-91页 |
| 6.1.3 可靠性建模 | 第91-92页 |
| 6.2 可靠性分析 | 第92-93页 |
| 6.3 针对云台俯仰模块的可靠性试验 | 第93-96页 |
| 6.3.1 试验方案及试验数据 | 第93-94页 |
| 6.3.2 数据分析 | 第94-96页 |
| 6.4 本章小结 | 第96-97页 |
| 7 工作总结与展望 | 第97-99页 |
| 7.1 总结 | 第97-98页 |
| 7.2 展望 | 第98-99页 |
| 致谢 | 第99-100页 |
| 参考文献 | 第100-103页 |
| 附录A | 第103-104页 |
| 附录B | 第104页 |