一种模块化机械臂关节的设计与研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 引言 | 第10页 |
| 1.2 模块化机械臂关节的国内外发展现状 | 第10-16页 |
| 1.2.1 模块化关节国外发展状况 | 第10-14页 |
| 1.2.2 模块化关节国内发展状况 | 第14-16页 |
| 1.2.3 模块化设计方法 | 第16页 |
| 1.3 本课题意义和主要内容 | 第16-18页 |
| 第二章 模块化关节设计方案分析 | 第18-26页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 模块化关节功能要求 | 第18-19页 |
| 2.3 地面重力环境下机械臂构型分析 | 第19-20页 |
| 2.4 平面运动机械臂构型分析 | 第20-22页 |
| 2.5 模块化关节构型分析 | 第22-25页 |
| 2.6 小结 | 第25-26页 |
| 第三章 模块化机械臂关节的结构优化设计 | 第26-49页 |
| 3.1 引言 | 第26页 |
| 3.2 模块化机械臂关节的设计指标 | 第26-28页 |
| 3.2.1 功能需求分析 | 第26-27页 |
| 3.2.2 主要设计指标 | 第27-28页 |
| 3.3 模块化机械臂关节的构型设计 | 第28-30页 |
| 3.3.1 模块化关节的组成 | 第28页 |
| 3.3.2 模块化关节构型分析 | 第28-30页 |
| 3.4 关键部件的功能设计与分析 | 第30-35页 |
| 3.4.1 关节负载分析 | 第30-31页 |
| 3.4.2 模块化关节动力组件 | 第31页 |
| 3.4.3 模块化关节传动组件 | 第31-33页 |
| 3.4.4 模块化关节制动组件 | 第33页 |
| 3.4.5 模块化关节传感组件 | 第33-35页 |
| 3.5 关键零部件的受力分析 | 第35-45页 |
| 3.5.1 关节传动受力分析 | 第36-38页 |
| 3.5.2 关节结构件分析 | 第38-42页 |
| 3.5.3 关节连接件分析 | 第42-45页 |
| 3.6 模块化机械臂关节的设计实现 | 第45-48页 |
| 3.6.1 关节建模与样机 | 第45-46页 |
| 3.6.2 机械臂建模与样机 | 第46-48页 |
| 3.7 小结 | 第48-49页 |
| 第四章 模块化机械臂关节的控制系统设计与分析 | 第49-60页 |
| 4.1 引言 | 第49页 |
| 4.2 模块化关节的控制系统需求分析 | 第49-50页 |
| 4.3 模块化关节的控制系统总体设计 | 第50-52页 |
| 4.3.1 关节控制系统的组成 | 第50页 |
| 4.3.2 单关节控制策略 | 第50-51页 |
| 4.3.3 机械臂控制策略 | 第51-52页 |
| 4.4 模块化关节的硬件系统设计 | 第52-57页 |
| 4.4.1 核心控制模块 | 第52-53页 |
| 4.4.2 电源模块 | 第53-54页 |
| 4.4.3 传感模块 | 第54-55页 |
| 4.4.4 通信模块 | 第55-56页 |
| 4.4.5 电机驱动模块 | 第56-57页 |
| 4.5 模块化关节下位机软件系统设计 | 第57-59页 |
| 4.5.1 下位机通信模块 | 第57-58页 |
| 4.5.2 电机控制模块 | 第58-59页 |
| 4.6 小结 | 第59-60页 |
| 第五章 基于模块化关节的机械臂软件控制系统设计 | 第60-73页 |
| 5.1 引言 | 第60页 |
| 5.2 机械臂软件控制系统需求分析 | 第60-61页 |
| 5.3 机械臂软件控制系统设计 | 第61-62页 |
| 5.3.1 软件开发环境 | 第61页 |
| 5.3.2 机械臂软件控制系统功能框图 | 第61-62页 |
| 5.4 机械臂系统运动学建模研究 | 第62-68页 |
| 5.4.1 机械臂运动学正解 | 第62-66页 |
| 5.4.2 机械臂运动学反解 | 第66-68页 |
| 5.5 机械臂软件控制系统功能模块实现 | 第68-72页 |
| 5.5.1 用户界面 | 第68-69页 |
| 5.5.2 通信模块 | 第69-70页 |
| 5.5.3 运动控制模块 | 第70-71页 |
| 5.5.4 轨迹规划模块 | 第71-72页 |
| 5.6 小结 | 第72-73页 |
| 第六章 模块化机械臂关节的实验研究 | 第73-86页 |
| 6.1 引言 | 第73页 |
| 6.2 实验平台搭建与选择 | 第73-75页 |
| 6.2.1 关节综合测试平台 | 第73-74页 |
| 6.2.2 负载扭矩测试平台 | 第74-75页 |
| 6.2.3 平面运动机械臂测试平台 | 第75页 |
| 6.3 模块化关节的运动精度测试 | 第75-81页 |
| 6.3.1 模块化关节回程误差测试 | 第76-77页 |
| 6.3.2 模块化关节定位精度测试 | 第77-79页 |
| 6.3.3 模块化关节速度性能测试 | 第79-81页 |
| 6.4 模块化关节输出扭矩测试 | 第81-82页 |
| 6.5 地面重力环境机械臂负载测试 | 第82-83页 |
| 6.6 平面运动机械臂的重复定位精度测试 | 第83-85页 |
| 6.7 本章小结 | 第85-86页 |
| 第七章 总结与展望 | 第86-89页 |
| 7.1 总结 | 第86-87页 |
| 7.2 展望 | 第87-89页 |
| 参考文献 | 第89-93页 |
| 致谢 | 第93-94页 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 | 第94页 |
