| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-21页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 在轨维修臂的发展综述及分析 | 第11-17页 |
| 1.2.1 国外发展综述 | 第11-15页 |
| 1.2.2 国内发展综述 | 第15-16页 |
| 1.2.3 在轨维修臂发展分析 | 第16-17页 |
| 1.3 柔性关节机械臂控制方法综述 | 第17-20页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第20-21页 |
| 第2章 针对在轨维修任务的机械臂系统设计 | 第21-38页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 总体方案设计 | 第21-23页 |
| 2.3 机械臂关节设计 | 第23-34页 |
| 2.3.1 驱动传动系统设计 | 第25-26页 |
| 2.3.2 传感系统设计 | 第26-32页 |
| 2.3.3 承载零部件设计 | 第32-34页 |
| 2.4 机械臂臂杆设计 | 第34-35页 |
| 2.5 电气系统及末端执行器 | 第35-36页 |
| 2.6 本章小结 | 第36-38页 |
| 第3章 在轨维修臂建模及关节参数辨识 | 第38-57页 |
| 3.1 引言 | 第38页 |
| 3.2 运动学分析 | 第38-42页 |
| 3.2.1 正运动学 | 第38-40页 |
| 3.2.2 逆运动学 | 第40-42页 |
| 3.3 运动规划 | 第42-45页 |
| 3.3.1 Paul四次多项式规划 | 第42-44页 |
| 3.3.2 改进的Paul四次多项式规划 | 第44-45页 |
| 3.4 动力学分析 | 第45-48页 |
| 3.5 关节参数辨识 | 第48-56页 |
| 3.5.1 关节刚度辨识 | 第49-51页 |
| 3.5.2 关节摩擦辨识 | 第51-54页 |
| 3.5.3 阶跃响应分析 | 第54-56页 |
| 3.5.4 电机力矩系数辨识 | 第56页 |
| 3.6 本章小结 | 第56-57页 |
| 第4章 基于在轨维修任务的位置控制研究 | 第57-69页 |
| 4.1 引言 | 第57页 |
| 4.2 在轨维修任务分析 | 第57-58页 |
| 4.3 在轨维修臂的位置控制 | 第58-64页 |
| 4.3.1 PD控制策略 | 第58-59页 |
| 4.3.2 计算力矩控制策略 | 第59-60页 |
| 4.3.3 仿真验证 | 第60-64页 |
| 4.4 位置控制下的轨迹跟踪实验 | 第64-66页 |
| 4.5 重复定位精度测试 | 第66-68页 |
| 4.6 本章小结 | 第68-69页 |
| 第5章 基于在轨维修任务的笛卡尔阻抗控制研究 | 第69-88页 |
| 5.1 引言 | 第69页 |
| 5.2 在轨维修臂的笛卡尔阻抗控制 | 第69-75页 |
| 5.2.1 基于关节力矩传感器的笛卡尔阻抗控制策略 | 第70-71页 |
| 5.2.2 在线重力补偿 | 第71-73页 |
| 5.2.3 稳定性证明 | 第73-75页 |
| 5.3 笛卡尔阻抗控制下的轨迹跟踪实验 | 第75-77页 |
| 5.4 基于在轨维修任务的笛卡尔阻抗控制实验 | 第77-83页 |
| 5.4.1 基于旋拧电连接器的阻抗控制实验 | 第77-80页 |
| 5.4.2 基于旋拧螺钉的定向阻抗控制实验 | 第80-81页 |
| 5.4.3 基于握手的零力控制实验 | 第81-83页 |
| 5.5 同刚性环境的动态碰撞实验 | 第83-87页 |
| 5.6 本章小结 | 第87-88页 |
| 结论 | 第88-90页 |
| 参考文献 | 第90-97页 |
| 附录 | 第97-106页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 | 第106-108页 |
| 致谢 | 第108页 |