| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 引言 | 第8-15页 |
| 1.1 工业机器人的研究背景及意义 | 第8-10页 |
| 1.1.1 工业机器人的研究背景 | 第8-9页 |
| 1.1.2 工业机器人的研究意义 | 第9-10页 |
| 1.2 工业机器人关键技术研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.1 工业机器人逆运动学研究现状 | 第10页 |
| 1.2.2 工业机器人轨迹规划研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.3 工业机器人控制系统研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.4 工业机器人仿真技术研究现状 | 第12页 |
| 1.3 FPGA与Verilog HDL语言介绍 | 第12-13页 |
| 1.4 主要研究内容 | 第13-14页 |
| 1.5 本章小结 | 第14-15页 |
| 第2章 6R机械臂运动学分析 | 第15-32页 |
| 2.1 机械臂运动学分析概述 | 第15页 |
| 2.2 刚体的空间位姿描述与齐次坐标变换 | 第15-19页 |
| 2.2.1 刚体的空间位姿描述 | 第15-16页 |
| 2.2.2 齐次坐标变换 | 第16-19页 |
| 2.3 D-H参数法建模与机械臂运动学分析 | 第19-25页 |
| 2.3.1 连杆的D-H参数法建模 | 第19-21页 |
| 2.3.2 机械臂正运动学分析 | 第21-23页 |
| 2.3.3 机械臂逆运动学分析 | 第23-25页 |
| 2.4 基于倍四元数法的运动学建模与逆运动学分析 | 第25-30页 |
| 2.4.1 四元数和倍四元数 | 第25-28页 |
| 2.4.2 基于倍四元数的逆运动学求解 | 第28-30页 |
| 2.5 最优解 | 第30-31页 |
| 2.6 本章小结 | 第31-32页 |
| 第3章 机械臂轨迹规划 | 第32-48页 |
| 3.1 关节空间轨迹规划 | 第32-43页 |
| 3.1.1 多项式插值 | 第33-41页 |
| 3.1.2 带抛物线过渡的线性插值 | 第41-43页 |
| 3.2 直角坐标空间轨迹规划 | 第43-47页 |
| 3.2.1 直线轨迹规划 | 第44-45页 |
| 3.2.2 圆弧轨迹规划 | 第45-47页 |
| 3.3 本章小结 | 第47-48页 |
| 第4章 机械臂控制系统设计 | 第48-64页 |
| 4.1 机械臂控制系统方案设计 | 第48-49页 |
| 4.2 机械臂控制系统硬件设计 | 第49-55页 |
| 4.2.1 FPGA基本电路设计 | 第49-52页 |
| 4.2.2 电机选型与驱动设计 | 第52-55页 |
| 4.3 机械臂控制系统软件设计 | 第55-63页 |
| 4.3.1 基于Nios Ⅱ软核的SOPC系统设计 | 第55-58页 |
| 4.3.2 串口通信模块 | 第58-59页 |
| 4.3.3 SDRAM控制模块 | 第59-61页 |
| 4.3.4 轨迹规划模块 | 第61-62页 |
| 4.3.5 PWM脉冲驱动模块 | 第62-63页 |
| 4.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 第5章 6R机械臂仿真及实现 | 第64-74页 |
| 5.1 6R机械臂建模 | 第64-65页 |
| 5.2 6R机械臂运动学仿真 | 第65-68页 |
| 5.2.1 6R机械臂正运动学仿真 | 第65-67页 |
| 5.2.2 6R机械臂逆运动学仿真 | 第67-68页 |
| 5.3 6R机械臂轨迹规划仿真 | 第68-72页 |
| 5.3.1 6R机械臂关节空间轨迹规划仿真 | 第68-71页 |
| 5.3.2 6R机械臂直角坐标空间轨迹规划仿真 | 第71-72页 |
| 5.4 FPGA环境下关节空间轨迹规划实现 | 第72-73页 |
| 5.5 本章小结 | 第73-74页 |
| 第6章 总结和展望 | 第74-76页 |
| 6.1 全文总结 | 第74页 |
| 6.2 展望 | 第74-76页 |
| 参考文献 | 第76-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
| 附录 | 第80页 |