| 授权 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-18页 |
| 1.1 引言 | 第11-12页 |
| 1.2 移动机械臂国内外研究现状 | 第12-15页 |
| 1.2.1 国外移动机械臂研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.2 国内移动机械臂研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3 移动机械臂研究热点 | 第15-16页 |
| 1.3.1 机械臂子系统运动学算法的研究 | 第15-16页 |
| 1.3.2 移动机器人子系统路径规划算法的研究 | 第16页 |
| 1.4 主要研究的内容及结构安排 | 第16-18页 |
| 第2章 机械臂全参数运动学算法 | 第18-39页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 机械臂位置与姿态的描述 | 第18-20页 |
| 2.2.1 位置的描述 | 第18页 |
| 2.2.2 姿态的描述 | 第18-19页 |
| 2.2.3 坐标系的坐标变换 | 第19-20页 |
| 2.3 机械臂运动学建模 | 第20-23页 |
| 2.3.1 D-H建模 | 第20-22页 |
| 2.3.2 旋量建模 | 第22-23页 |
| 2.4 机械臂正运动学 | 第23-24页 |
| 2.5 机械臂反向运动学 | 第24页 |
| 2.6 全参数运动学算法 | 第24-33页 |
| 2.6.1 坐标系的建立 | 第25-26页 |
| 2.6.2 建立机器人的正向运动学模型 | 第26页 |
| 2.6.3 求解前三个关节角的算法 | 第26-30页 |
| 2.6.4 求解后三个关节角的算法 | 第30-31页 |
| 2.6.5 解的存在性与最优解的选取 | 第31-32页 |
| 2.6.6 奇异性及处理方法 | 第32-33页 |
| 2.7 全D-H参数运动学算法的程序实现 | 第33-35页 |
| 2.8 全D-H参数运动学的仿真与验证 | 第35-38页 |
| 2.8.1 正向运动学算法的验证 | 第35-37页 |
| 2.8.2 反向运动学算法的验证 | 第37-38页 |
| 2.9 小结 | 第38-39页 |
| 第3章 基于人工势场思想的栅格地图法 | 第39-51页 |
| 3.1 引言 | 第39页 |
| 3.2 移动机器人路径规划算法的研究 | 第39-41页 |
| 3.3 基于人工势场的思想的栅格地图法 | 第41-47页 |
| 3.3.1 模型的建立 | 第41-42页 |
| 3.3.2 基于人工场势法思想的栅格地图路径规划算法 | 第42-44页 |
| 3.3.3 特殊障碍区域的完形处理 | 第44-45页 |
| 3.3.4 路径队列优化 | 第45页 |
| 3.3.5 关键路径点队列优化 | 第45-46页 |
| 3.3.6 栅格路径关键转折点的现实优化 | 第46-47页 |
| 3.4 基于人工势场思想的栅格地图法仿真实验 | 第47-49页 |
| 3.5 小结 | 第49-51页 |
| 第4章 ROS开发环境的搭建及导航算法验证 | 第51-60页 |
| 4.1 引言 | 第51页 |
| 4.2 ROS简介 | 第51页 |
| 4.3 ROS总体框架 | 第51-53页 |
| 4.3.1 功能包 | 第51-52页 |
| 4.3.2 ROS消息(message) | 第52页 |
| 4.3.3 ROS服务(service) | 第52页 |
| 4.3.4 ROS节点(nodes) | 第52页 |
| 4.3.5 ROS话题(toics) | 第52-53页 |
| 4.4 基于人工势场思想的栅格地图算法在ROS中实现的层级 | 第53页 |
| 4.5 差分移动机器人3D模型的建立 | 第53-56页 |
| 4.5.1 通用机器人描述文件(urdf) | 第53-55页 |
| 4.5.2 建立差分移动机器人的URDF文件 | 第55-56页 |
| 4.6 差分移动机器人在Gazebo中的仿真 | 第56-57页 |
| 4.6.1 在差分移动机器人中添加激光雷达 | 第56-57页 |
| 4.7 差分移动机器人的移动及/cmd_vel+/odom层级的验证 | 第57-58页 |
| 4.8 试验结果 | 第58-59页 |
| 4.9 小结 | 第59-60页 |
| 第5章 移动机器人系统的设计 | 第60-69页 |
| 5.1 引言 | 第60页 |
| 5.2 基于STM32的驱动控制板的设计 | 第60-63页 |
| 5.2.1 控制芯片的特点及其选择 | 第60-61页 |
| 5.2.2 STM32电路设计 | 第61-62页 |
| 5.2.3 电源电路的设计 | 第62-63页 |
| 5.2.4 直流减速电机控制电路 | 第63页 |
| 5.3 Raspberry pi主控板 | 第63-65页 |
| 5.3.1 Raspberry pi主控板的特点及其选择 | 第63-64页 |
| 5.3.2 Rasberry pi主控板通信系统的设计 | 第64-65页 |
| 5.4 激光雷达 | 第65-67页 |
| 5.4.1 激光雷达的原理 | 第66-67页 |
| 5.5 移动机器人实物展示 | 第67-68页 |
| 5.6 小结 | 第68-69页 |
| 第6章 工作总结与展望 | 第69-71页 |
| 6.1 工作总结 | 第69页 |
| 6.2 展望 | 第69-71页 |
| 参考文献 | 第71-74页 |
| 致谢 | 第74-75页 |
| 攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文 | 第75-76页 |
| 附录一 全参数运动学部分程序 | 第76-97页 |
| 附录二 全局环境地图路径规划核心算法 | 第97-103页 |
