| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第16-35页 |
| 1.1 课题背景及研究目的与意义 | 第16-17页 |
| 1.1.1 课题背景 | 第16-17页 |
| 1.1.2 研究目的与意义 | 第17页 |
| 1.2 空间机械臂的研究现状综述 | 第17-20页 |
| 1.2.1 国外空间机械臂的研究现状 | 第17-18页 |
| 1.2.2 国内空间机械臂的研究现状 | 第18-19页 |
| 1.2.3 空间机械臂的研究现状总结分析 | 第19-20页 |
| 1.3 六维力/力矩传感器的研究现状综述 | 第20-34页 |
| 1.3.1 六维力/力矩传感器的测量原理研究现状 | 第20-27页 |
| 1.3.2 六维力/力矩传感器的优化研究现状 | 第27-28页 |
| 1.3.3 六维力/力矩传感器的特性研究现状 | 第28-30页 |
| 1.3.4 六维力/力矩传感器的在线标定研究现状 | 第30-32页 |
| 1.3.5 六维力/力矩传感器的研究现状总结分析 | 第32-34页 |
| 1.4 课题主要研究内容 | 第34-35页 |
| 第2章 基于响应面方法的六维力/力矩传感器优化 | 第35-59页 |
| 2.1 引言 | 第35页 |
| 2.2 六维力/力矩传感器的理论基础 | 第35-37页 |
| 2.2.1 标定矩阵和耦合误差 | 第35-36页 |
| 2.2.2 传感器应变灵敏度和刚度 | 第36-37页 |
| 2.3 六维力/力矩传感器的条件数及扰动分析 | 第37-39页 |
| 2.3.1 传感器的条件数 | 第37页 |
| 2.3.2 传感器的扰动分析 | 第37-39页 |
| 2.4 响应面方法概述 | 第39-43页 |
| 2.4.1 响应面方法的基本原理 | 第39-41页 |
| 2.4.2 响应面拟合精度的评价指标 | 第41-42页 |
| 2.4.3 响应面的试验设计方法 | 第42-43页 |
| 2.5 六维力/力矩传感器的数学表述 | 第43-44页 |
| 2.5.1 传感器的应变柔顺矩阵 | 第43页 |
| 2.5.2 传感器的响应面拟合模型 | 第43-44页 |
| 2.6 六维力/力矩传感器的优化准则及流程 | 第44-46页 |
| 2.6.1 传感器的优化准则 | 第44-45页 |
| 2.6.2 传感器的优化流程 | 第45-46页 |
| 2.7 空间机械臂六维力/力矩传感器弹性体的方案设计 | 第46-48页 |
| 2.7.1 传感器测量原理的选择 | 第46页 |
| 2.7.2 传感器弹性体的设计 | 第46-48页 |
| 2.8 空间机械臂六维力/力矩传感器弹性体的响应面模型 | 第48-56页 |
| 2.8.1 中心组合试验设计 | 第49-51页 |
| 2.8.2 响应面模型类型的选取 | 第51-52页 |
| 2.8.3 传感器弹性体响应面模型的拟合 | 第52-56页 |
| 2.9 空间机械臂六维力/力矩传感器弹性体的优化 | 第56-58页 |
| 2.10 本章小结 | 第58-59页 |
| 第3章 空间机械臂六维力/力矩传感器的研制 | 第59-77页 |
| 3.1 引言 | 第59页 |
| 3.2 六维力/力矩传感器的设计指标 | 第59页 |
| 3.3 六维力/力矩传感器弹性体的有限元分析 | 第59-64页 |
| 3.3.1 弹性体的应变分析 | 第60-64页 |
| 3.3.2 弹性体的应力分析 | 第64页 |
| 3.4 六维力/力矩传感器的测量矩阵设计 | 第64-67页 |
| 3.4.1 应变片的布置 | 第64-65页 |
| 3.4.2 传感器的应变柔顺矩阵设计 | 第65-67页 |
| 3.5 六维力/力矩传感器电气系统的设计 | 第67-73页 |
| 3.5.1 传感器力/力矩信息的采集系统 | 第68-70页 |
| 3.5.2 传感器的温度检测设计 | 第70页 |
| 3.5.3 传感器零漂的D/A补偿设计 | 第70-73页 |
| 3.6 六维力/力矩传感器的程序设计 | 第73-76页 |
| 3.6.1 数据采集的FPGA内核设计 | 第73-74页 |
| 3.6.2 程序执行的流程和状态机 | 第74-76页 |
| 3.7 六维力/力矩传感器的原理样机 | 第76页 |
| 3.8 本章小结 | 第76-77页 |
| 第4章 空间机械臂六维力/力矩传感器的特性研究 | 第77-100页 |
| 4.1 引言 | 第77页 |
| 4.2 六维力/力矩传感器的静态标定系统及误差分析 | 第77-82页 |
| 4.2.1 传感器的静态标定系统 | 第77-79页 |
| 4.2.2 传感器静态标定系统的误差分析 | 第79-82页 |
| 4.3 六维力/力矩传感器的静态特性研究 | 第82-86页 |
| 4.3.1 基于最小二乘原理的静态线性解耦 | 第83页 |
| 4.3.2 传感器的各向独立加载分析 | 第83-85页 |
| 4.3.3 传感器的各项静态性能指标 | 第85-86页 |
| 4.4 六维力/力矩传感器的温度漂移特性研究 | 第86-89页 |
| 4.4.1 传感器的温度漂移实验 | 第86-88页 |
| 4.4.2 传感器的温度漂移原因分析 | 第88-89页 |
| 4.5 六维力/力矩传感器的温度漂移补偿研究 | 第89-95页 |
| 4.5.1 基于最小二乘法的传感器温度漂移补偿研究 | 第89-90页 |
| 4.5.2 基于RBF神经网络的传感器温度漂移补偿研究 | 第90-92页 |
| 4.5.3 基于PSOLSSVM的传感器温度漂移补偿研究 | 第92-95页 |
| 4.6 六维力/力矩传感器的其他特性研究 | 第95-99页 |
| 4.6.1 传感器的刚度性能 | 第95-96页 |
| 4.6.2 传感器的过载性能 | 第96-98页 |
| 4.6.3 传感器的力学振动特性 | 第98-99页 |
| 4.7 本章小结 | 第99-100页 |
| 第5章 空间机械臂六维力/力矩传感器的在线标定研究 | 第100-119页 |
| 5.1 引言 | 第100页 |
| 5.2 空间机械臂的原理样机与运动学分析 | 第100-105页 |
| 5.2.1 空间机械臂的原理样机 | 第100-103页 |
| 5.2.2 空间机械臂的运动学分析 | 第103-105页 |
| 5.3 在线标定六维力/力矩传感器的方法 | 第105-109页 |
| 5.3.1 机械臂的雅可比矩阵及力雅可比矩阵 | 第105-108页 |
| 5.3.2 在线标定六维力/力矩传感器的理论基础 | 第108-109页 |
| 5.4 在线标定六维力/力矩传感器的实验研究 | 第109-114页 |
| 5.4.1 在线标定六维力/力矩传感器的地面实验系统 | 第110页 |
| 5.4.2 在线标定六维力/力矩传感器的实验操作方法 | 第110-112页 |
| 5.4.3 在线标定六维力/力矩传感器的实验结果 | 第112-114页 |
| 5.5 在线标定法与离线校正法的比较 | 第114-118页 |
| 5.5.1 辨识原理及影响因素比较 | 第114-115页 |
| 5.5.2 实验结果的比较分析 | 第115-118页 |
| 5.6 本章小结 | 第118-119页 |
| 结论 | 第119-121页 |
| 参考文献 | 第121-133页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第133-134页 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 | 第134-136页 |
| 致谢 | 第136-137页 |
| 个人简历 | 第137页 |
