| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-23页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第10-13页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第10页 |
| 1.1.2 研究背景及意义 | 第10-13页 |
| 1.2 绳索驱动连续型机器人国内外研究现状 | 第13-22页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第14-18页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第18-22页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第22-23页 |
| 第2章 绳索驱动超冗余机械臂机械系统设计 | 第23-38页 |
| 2.1 引言 | 第23页 |
| 2.2 功能及性能指标要求 | 第23-24页 |
| 2.2.1 系统功能要求 | 第23-24页 |
| 2.2.2 系统性能指标 | 第24页 |
| 2.3 绳索驱动超冗余机械臂机械系统设计 | 第24-30页 |
| 2.3.1 绳索驱动超冗余机械臂自由度配置设计 | 第24-25页 |
| 2.3.2 模块化双自由度关节设计 | 第25-26页 |
| 2.3.3 机械臂驱动绳索配置设计 | 第26-28页 |
| 2.3.4 基座驱动控制箱设计 | 第28-30页 |
| 2.4 机械臂驱动力矩分析与电机选型 | 第30-36页 |
| 2.4.1 受力模型建立 | 第31-34页 |
| 2.4.2 条件性分析与电机选型 | 第34-36页 |
| 2.5 设计达到的技术指标 | 第36-37页 |
| 2.6 本章小结 | 第37-38页 |
| 第3章 超冗余自由度协调控制器研制 | 第38-52页 |
| 3.1 引言 | 第38页 |
| 3.2 机械臂控制系统方案设计 | 第38-41页 |
| 3.2.1 远程监控与决策层 | 第39-40页 |
| 3.2.2 规划与控制层 | 第40-41页 |
| 3.2.3 运动执行层 | 第41页 |
| 3.3 机械臂控制系统硬件设计 | 第41-45页 |
| 3.3.1 控制芯片选型 | 第42-43页 |
| 3.3.2 控制系统硬件设计 | 第43-45页 |
| 3.4 机械臂控制系统通信模块设计 | 第45-49页 |
| 3.4.1 机械臂串口转USB通信设计 | 第45-47页 |
| 3.4.2 机械臂NRF无线通信设计 | 第47-48页 |
| 3.4.3 机械臂CAN总线通信设计 | 第48-49页 |
| 3.5 机械臂控制系统软件设计 | 第49-51页 |
| 3.5.1 控制系统软件总体设计 | 第50页 |
| 3.5.2 机械臂运动控制程序设计 | 第50-51页 |
| 3.6 本章小结 | 第51-52页 |
| 第4章 绳索驱动机械臂运动学建模与解耦分析 | 第52-68页 |
| 4.1 引言 | 第52页 |
| 4.2 绳索驱动机械臂运动学关系分析 | 第52-53页 |
| 4.3 机械臂关节空间与操作空间运动学 | 第53-58页 |
| 4.3.1 机械臂关节空间与操作空间正运动学分析 | 第53-56页 |
| 4.3.2 机械臂关节空间与操作空间逆运动学分析 | 第56-58页 |
| 4.4 单模块化关节驱动空间与关节空间运动学 | 第58-64页 |
| 4.4.1 单模块化关节运动学模型建立 | 第58-59页 |
| 4.4.2 绳索长度与关节角度映射关系分析 | 第59-61页 |
| 4.4.3 模块化关节工作空间分析 | 第61-62页 |
| 4.4.4 关节空间与驱动空间映射关系仿真分析 | 第62-64页 |
| 4.5 多模块化关节驱动空间与关节空间运动学解耦分析 | 第64-67页 |
| 4.5.1 两模块化关节驱动空间与关节空间运动学解耦分析 | 第64-66页 |
| 4.5.2 整臂驱动空间与关节空间运动学解耦分析 | 第66-67页 |
| 4.6 本章小结 | 第67-68页 |
| 第5章 绳索驱动机械臂样机集成与实验研究 | 第68-78页 |
| 5.1 引言 | 第68页 |
| 5.2 绳索驱动超冗余机械臂样机集成 | 第68-71页 |
| 5.2.1 零部件加工与装配 | 第68-70页 |
| 5.2.2 样机系统集成 | 第70-71页 |
| 5.3 绳索驱动超冗余机械臂实验研究 | 第71-77页 |
| 5.3.1 单模块化关节运动实验研究 | 第71-72页 |
| 5.3.2 模块化关节之间运动解耦实验研究 | 第72-74页 |
| 5.3.3 机械臂空间运动能力实验研究 | 第74-76页 |
| 5.3.4 机械臂狭小空间作业能力实验研究 | 第76-77页 |
| 5.4 本章小结 | 第77-78页 |
| 结论 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-83页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 | 第83-85页 |
| 致谢 | 第85页 |