8自由度轮式移动操作机避障能力及其运动规划方法研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-16页 |
| 第1章 绪论 | 第16-33页 |
| ·课题背景 | 第16页 |
| ·移动操作机分类 | 第16-17页 |
| ·移动操作机国内外研究现状 | 第17-20页 |
| ·国外研究现状 | 第17-19页 |
| ·国内研究现状 | 第19-20页 |
| ·移动机器人路径规划方法综述 | 第20-24页 |
| ·基于环境模型的全局路径规划方法 | 第20-22页 |
| ·基于传感器信息的局部路径规划方法 | 第22-24页 |
| ·冗余度机器人运动规划方法综述 | 第24-29页 |
| ·梯度投影及其改进算法 | 第24-26页 |
| ·扩展雅可比法 | 第26页 |
| ·数值迭代及人工智能方法 | 第26-27页 |
| ·冗余度机器人附加作业性能评价指标 | 第27-29页 |
| ·非完整移动平台与机械手臂协调运动规划方法综述 | 第29-31页 |
| ·协调运动通用规划方法综述 | 第29-30页 |
| ·协调运动避障规划方法综述 | 第30-31页 |
| ·本论文意义及主要研究内容 | 第31-33页 |
| 第2章 8 自由度轮式移动操作机运动学研究 | 第33-49页 |
| ·引言 | 第33页 |
| ·轮式移动操作机的运动学简图 | 第33-34页 |
| ·轮式移动平台的运动学研究 | 第34-37页 |
| ·轮式移动平台的雅克比矩阵 | 第35-36页 |
| ·轮式移动平台的位移正逆解 | 第36-37页 |
| ·轮式移动操作机的位移正解 | 第37-38页 |
| ·轮式移动操作机的自运动流形的求解 | 第38-46页 |
| ·自运动流形的数学描述 | 第38-39页 |
| ·自运动流形的分解 | 第39-40页 |
| ·轮式移动操作机的位置子流形 | 第40-44页 |
| ·轮式移动操作机的姿态子流形 | 第44-45页 |
| ·轮式移动操作机的自运动流形 | 第45-46页 |
| ·轮式移动操作机的雅克比矩阵的求解 | 第46-47页 |
| ·串联手臂的雅克比矩阵 | 第46页 |
| ·轮式移动操作机的雅克比矩阵 | 第46-47页 |
| ·自运动流形算例 | 第47-48页 |
| ·本章小结 | 第48-49页 |
| 第3章 冗余度机器人的避障能力研究 | 第49-65页 |
| ·引言 | 第49页 |
| ·冗余度机器人避障能力指标的建立 | 第49-54页 |
| ·冗余度机器人避障能力指标的含义 | 第49页 |
| ·冗余度机器人避障能力指标的数学定义 | 第49-52页 |
| ·避障能力指标求解过程的简化 | 第52-54页 |
| ·冗余度机器人避障能力指标的算例分析 | 第54-58页 |
| ·平面 3 自由度机器人的自运动流形 | 第54-56页 |
| ·杆件扫描面边界的曲线方程 | 第56-58页 |
| ·平面 3 自由度机器人的避障活动度 | 第58页 |
| ·8 自由度轮式移动操作机的避障能力分析 | 第58-64页 |
| ·包络体剖面边界分析 | 第58-60页 |
| ·8 自由度轮式移动操作机的避障活动度 | 第60-63页 |
| ·面向避障能力的机构尺度综合 | 第63-64页 |
| ·本章小结 | 第64-65页 |
| 第4章 8 自由度轮式移动操作机路径规划方法研究 | 第65-89页 |
| ·引言 | 第65页 |
| ·操作环境的几何描述 | 第65-66页 |
| ·典型操作环境的几何描述 | 第65页 |
| ·障碍物几何模型的分类及简化 | 第65-66页 |
| ·避障路径规划问题的转化 | 第66-69页 |
| ·操作平面的定义 | 第66-67页 |
| ·避障平面的定义 | 第67-68页 |
| ·障碍物剖面有效边界的定义 | 第68-69页 |
| ·避障问题的转化 | 第69页 |
| ·障碍剖面的可回避性判据 | 第69-78页 |
| ·障碍剖面可回避的必要条件 | 第69-70页 |
| ·等高障碍剖面的可回避性判据 | 第70-75页 |
| ·球顶障碍剖面的可回避性判据 | 第75-76页 |
| ·柱面顶障碍剖面的可回避性判据 | 第76-78页 |
| ·斜顶障碍的可回避性判据 | 第78页 |
| ·移动平台可避障域的定义及求解 | 第78-85页 |
| ·无障碍臂据空间及免避障方向的定义 | 第78-79页 |
| ·可及方向角及可避障方向角的定义及判定 | 第79-82页 |
| ·可避障域的定义及求解 | 第82-85页 |
| ·面向可避障域的移动平台路径规划 | 第85-87页 |
| ·串联手臂路径规划 | 第87-88页 |
| ·本章小结 | 第88-89页 |
| 第5章 8 自由度轮式移动操作机运动规划方法研究 | 第89-102页 |
| ·引言 | 第89页 |
| ·近障状态评价函数的建立 | 第89-91页 |
| ·基于最小距离的近障状态评价函数 | 第89-90页 |
| ·基于标志点的近障状态评价函数 | 第90页 |
| ·基于最小距离方法与基于标志点方法的比较 | 第90-91页 |
| ·基于自运动流形的冗余度机器人逆运动学优化算法 | 第91-96页 |
| ·算法的数学描述 | 第91-93页 |
| ·算法流程 | 第93-94页 |
| ·算法应用实例分析 | 第94-96页 |
| ·8-DOF 轮式移动操作机运动规划方案 | 第96-98页 |
| ·移动平台初始位形的确定 | 第96-97页 |
| ·末端操作器路径实时校正算法 | 第97-98页 |
| ·基于自运动流形的移动操作机在线避障运动规划 | 第98-101页 |
| ·串联手臂截面的简化处理 | 第98-99页 |
| ·移动操作机近障状态评价函数的建立 | 第99页 |
| ·移动操作机避障运动规划仿真 | 第99-101页 |
| ·本章小结 | 第101-102页 |
| 第6章 8 自由度轮式移动操作机的构建及实验研究 | 第102-118页 |
| ·引言 | 第102页 |
| ·8 自由度轮式移动操作机系统的构建 | 第102-108页 |
| ·电动轮椅的辅助装置设计 | 第103-104页 |
| ·机械臂结构设计 | 第104-108页 |
| ·轮椅与机械臂的集成 | 第108页 |
| ·8 自由度轮式移动操作机控制系统设计 | 第108-111页 |
| ·控制系统工作流程 | 第108-110页 |
| ·控制系统的硬件组成 | 第110页 |
| ·控制系统软件结构设计 | 第110-111页 |
| ·实验研究 | 第111-117页 |
| ·自运动实验 | 第112-113页 |
| ·基于环境模型的避障路径规划算法实验 | 第113-115页 |
| ·基于自运动流形的避障运动规划算法实验 | 第115-117页 |
| ·本章小结 | 第117-118页 |
| 结论 | 第118-120页 |
| 参考文献 | 第120-130页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第130-132页 |
| 致谢 | 第132-133页 |
| 个人简历 | 第133页 |
