| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 课题来源 | 第12页 |
| 1.2 研究背景与意义 | 第12-13页 |
| 1.3 国内外研究发展现状与趋势 | 第13-16页 |
| 1.3.1 复杂曲面加工技术的发展趋势 | 第13-14页 |
| 1.3.2 精密孔加工方法及技术的国内外研究发展 | 第14-15页 |
| 1.3.3 多关节工业机器人技术国内外研究发展 | 第15-16页 |
| 1.3.4 工业机器人运动规划技术研究与发展 | 第16页 |
| 1.4 拟解决主要问题 | 第16-17页 |
| 1.5 主要目标及研究内容 | 第17-18页 |
| 1.5.1 主要目标 | 第17页 |
| 1.5.2 研究内容 | 第17-18页 |
| 1.6 主要特色及创新 | 第18页 |
| 1.7 论文结构 | 第18-20页 |
| 第2章 面向复杂曲面的多关节工业机器人精密自动制孔问题描述与建模 | 第20-27页 |
| 2.1 概述 | 第20页 |
| 2.2 复杂曲面制孔特性分析 | 第20-22页 |
| 2.2.1 典型复杂曲面几何特性 | 第20-21页 |
| 2.2.2 复杂曲面孔的几何特性及其对制孔的要求 | 第21-22页 |
| 2.3 复杂曲面制孔方法比较分析 | 第22-24页 |
| 2.3.1 传统制孔方法及其不足分析 | 第22-23页 |
| 2.3.2 多关节工业机器人用于复杂曲面制孔的优势 | 第23-24页 |
| 2.4 基于多关节工业机器人的复杂曲面制孔问题描述与模型 | 第24-25页 |
| 2.4.1 多关节工业机器人对复杂曲面制孔的主要工艺过程及建模 | 第24页 |
| 2.4.2 关键技术与难点 | 第24-25页 |
| 2.5 本章小结 | 第25-27页 |
| 第3章 多关节机器人精密自动制孔精确定位方法研究 | 第27-41页 |
| 3.1 概述 | 第27页 |
| 3.2 多关节机器人精密自动制孔精确定位原理 | 第27-28页 |
| 3.3 系统坐标系的构建 | 第28-31页 |
| 3.3.1 世界坐标系 | 第28页 |
| 3.3.2 机器人基坐标系 | 第28-29页 |
| 3.3.3 末端坐标系 | 第29-30页 |
| 3.3.4 工具坐标系 | 第30页 |
| 3.3.5 工件坐标系 | 第30-31页 |
| 3.4 关节工业机器人空间坐标系的转换方法 | 第31-35页 |
| 3.4.1 坐标平移计算方法 | 第31-32页 |
| 3.4.2 坐标旋转计算方法 | 第32-33页 |
| 3.4.3 平移旋转联合变换 | 第33-35页 |
| 3.5 工具坐标系的标定 | 第35-38页 |
| 3.5.1 工具坐标系标定计算原理 | 第35-37页 |
| 3.5.2 工具坐标系标定过程设计 | 第37-38页 |
| 3.6 工件坐标系的标定 | 第38-40页 |
| 3.6.1 工件坐标系标定原理 | 第38-39页 |
| 3.6.2 工件坐标系标定过程设计 | 第39-40页 |
| 3.7 本章小结 | 第40-41页 |
| 第4章 复杂曲面制孔路径规划方法研究 | 第41-53页 |
| 4.1 概述 | 第41页 |
| 4.2 多关节工业机器人的复杂曲面制孔路径规划问题的分析与描述 | 第41-43页 |
| 4.2.1 制孔路径规划的作用 | 第41页 |
| 4.2.2 机器人路径规划的常用算法及其比较分析 | 第41-43页 |
| 4.3 路径规划方法的原理及基本思路 | 第43-44页 |
| 4.3.1 基于CAD模型的待加工孔信息提取 | 第43-44页 |
| 4.3.2 孔坐标信息与机器人坐标系的转换方法 | 第44页 |
| 4.4 制孔的路径约束分析 | 第44-46页 |
| 4.4.1 制孔进退刀约束 | 第44-45页 |
| 4.4.2 工业机器人最大加工范围约束 | 第45-46页 |
| 4.5 基于改进蚁群算法的曲面零件自动制孔路径规划研究 | 第46-52页 |
| 4.5.1 改进蚁群算法研究 | 第46-49页 |
| 4.5.2 基于改进蚁群算法的制孔路径规划算法设计及过程 | 第49-50页 |
| 4.5.3 改进蚁群算法制孔路径规划仿真实验与结果分析 | 第50-52页 |
| 4.6 本章小结 | 第52-53页 |
| 第5章 面向复杂曲面制孔机器人空间运动轨迹规划方法研究 | 第53-66页 |
| 5.1 概述 | 第53页 |
| 5.2 空间运动轨迹规划的作用 | 第53页 |
| 5.3 基于多关节机器人关节空间的轨迹规划方法研究 | 第53-57页 |
| 5.3.1 基于多关节机器人关节空间的轨迹规划特点分析 | 第53-54页 |
| 5.3.2 基于三次多项式的规划 | 第54-55页 |
| 5.3.3 基于五次多项式的规划 | 第55-57页 |
| 5.4 基于多关节机器人笛卡尔空间的轨迹规划方法研究 | 第57-61页 |
| 5.4.1 基于多关节机器人笛卡尔空间的轨迹规划特点分析 | 第57页 |
| 5.4.2 笛卡尔空间直线轨迹规划算法 | 第57-58页 |
| 5.4.3 笛卡尔空间圆弧轨迹规划算法 | 第58-61页 |
| 5.5 基于Matlab的轨迹规划仿真 | 第61-65页 |
| 5.5.1 Matlab轨迹规划仿真工具 | 第61页 |
| 5.5.2 关节空间轨迹规划仿真 | 第61-63页 |
| 5.5.3 笛卡尔空间轨迹规划仿真 | 第63-65页 |
| 5.6 本章小结 | 第65-66页 |
| 第6章 复杂曲面制孔机器人反向间隙补偿方法研究 | 第66-74页 |
| 6.1 概述 | 第66页 |
| 6.2 多关节机器人反向间隙的产生及其对制孔的影响 | 第66-68页 |
| 6.2.1 多关节机器人硬件结构分析 | 第66-67页 |
| 6.2.2 多关节工业机器人运动产生反向间隙的原因分析 | 第67-68页 |
| 6.2.3 反向间隙对复杂曲面精密制孔质量的影响 | 第68页 |
| 6.3 基本原理与总体思路 | 第68-69页 |
| 6.4 多关节机器人反向间隙检测 | 第69-70页 |
| 6.4.1 多关节机器人反向间隙检测原理 | 第69页 |
| 6.4.2 反向间隙检测方法 | 第69-70页 |
| 6.5 多关节机器人反向间隙补偿方法 | 第70-72页 |
| 6.5.1 基本原理与思路 | 第70页 |
| 6.5.2 算法设计及过程 | 第70-71页 |
| 6.5.3 多关节机器人反向间隙补偿方法仿真分析 | 第71-72页 |
| 6.6 本章小结 | 第72-74页 |
| 第7章 试验系统研发与分析 | 第74-89页 |
| 7.1 概述 | 第74页 |
| 7.2 试验系统的设计方案 | 第74-78页 |
| 7.2.1 系统目标及总体功能 | 第74页 |
| 7.2.2 系统概念设计 | 第74页 |
| 7.2.3 详细功能及性能 | 第74-75页 |
| 7.2.4 系统组成与体系结构 | 第75页 |
| 7.2.5 硬件结构 | 第75-76页 |
| 7.2.6 软件架构 | 第76-77页 |
| 7.2.7 系统运行流程 | 第77-78页 |
| 7.3 试验系统研发实现及测试 | 第78-83页 |
| 7.3.1 开发方法及技术路线 | 第78页 |
| 7.3.2 软硬件选型及校核计算 | 第78-81页 |
| 7.3.3 主控系统界面 | 第81-82页 |
| 7.3.4 滑轨控制子系统 | 第82页 |
| 7.3.5 工具坐标系校准计算系统 | 第82-83页 |
| 7.3.6 离线编程软件系统 | 第83页 |
| 7.4 试验研究及结果分析 | 第83-88页 |
| 7.4.1 试验方案 | 第83页 |
| 7.4.2 复杂曲面孔加工工具坐标系标定方法验证试验及结果分析 | 第83-84页 |
| 7.4.3 复杂曲面制孔工件坐标系标定方法验证试验及结果分析 | 第84-86页 |
| 7.4.4 多关节工业机器人反向间隙补偿算法验证试验及结果分析 | 第86-87页 |
| 7.4.5 系统整体性能试验及结果分析 | 第87-88页 |
| 7.5 本章小结 | 第88-89页 |
| 第8章 总结与展望 | 第89-91页 |
| 8.1 总结 | 第89页 |
| 8.2 展望 | 第89-91页 |
| 参考文献 | 第91-95页 |
| 致谢 | 第95-96页 |
| 读硕士学位期间所取得的研究成果 | 第96-97页 |
