突出软煤巷道掘进装备机器人化机构设计与分析研究
| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-14页 |
| 第1章 绪论 | 第14-28页 |
| ·课题研究背景 | 第14-15页 |
| ·突出软煤巷道掘进装备机器人化的核心问题 | 第15-18页 |
| ·突出软煤巷道掘进工艺过程难点 | 第15-16页 |
| ·掘进装备机器人化的核心问题 | 第16-18页 |
| ·掘进装备机器人化发展现状 | 第18-21页 |
| ·机器人机构分析及性能评价相关领域研究概况 | 第21-25页 |
| ·串联机器人位置逆解的数值方法 | 第21-23页 |
| ·机器人机构的性能分析和评价 | 第23-25页 |
| ·本文研究内容 | 第25-28页 |
| 第2章 掘进装备机器人化机构设计研究 | 第28-45页 |
| ·掘进装备机器人化的机构设计思路 | 第28-29页 |
| ·突出软煤巷道高效掘进的设备要求 | 第28页 |
| ·机器人化的总体思路 | 第28-29页 |
| ·掘进装备机器人化可行性分析 | 第29-34页 |
| ·突出软煤巷道掘进涉及的主要装备 | 第29-30页 |
| ·相关工艺过程及参数特点分析 | 第30-33页 |
| ·相关装备的运动学相似性 | 第33-34页 |
| ·掘进机器人机构设计研究 | 第34-44页 |
| ·掘进机器人基本构型 | 第34-36页 |
| ·掘进机器人腕部结构设计 | 第36-42页 |
| ·掘进机器人的完整执行机构 | 第42-44页 |
| ·本章小结 | 第44-45页 |
| 第3章 掘进机器人关节驱动能力设计 | 第45-64页 |
| ·掘进机器人关节驱动能力设计难点 | 第45-47页 |
| ·基于稳态静力学的分析方法 | 第45-46页 |
| ·掘进机器人关节驱动能力设计难点 | 第46-47页 |
| ·基于腕部运动链反向建模的驱动力分析原理 | 第47-52页 |
| ·掘进机器人关节驱动特点分析 | 第47-48页 |
| ·任意作业方式下截割头的负载表达 | 第48-50页 |
| ·腕部运动链反向建模 | 第50-51页 |
| ·关节驱动力分析方法 | 第51-52页 |
| ·掘进机器人的关节驱动力分析 | 第52-59页 |
| ·截割载荷的计算 | 第52-53页 |
| ·腕部整体受力分析 | 第53-55页 |
| ·力平衡方程及求解 | 第55-59页 |
| ·关节驱动力计算结果分析 | 第59-63页 |
| ·关节驱动力(力矩)的变化情况 | 第59-63页 |
| ·各关节最大驱动能力 | 第63页 |
| ·本章小结 | 第63-64页 |
| 第4章 掘进机器人运动学分析 | 第64-87页 |
| ·机器人连杆位置与姿态的描述 | 第64-66页 |
| ·连杆坐标系的建立 | 第64-65页 |
| ·四个基本的齐次变换矩阵 | 第65页 |
| ·连杆坐标系的变换矩阵 | 第65-66页 |
| ·掘进机器人正向运动学 | 第66-69页 |
| ·建立掘进机器人的连杆坐标系 | 第66-67页 |
| ·掘进机器人的正向运动学方程 | 第67-69页 |
| ·基于偏置补偿的腕部偏置机器人逆向运动学求解 | 第69-77页 |
| ·掘进机器人的腕部特点 | 第69-70页 |
| ·偏置补偿原理 | 第70-71页 |
| ·逆解过程 | 第71-74页 |
| ·逆解算法流程总结 | 第74-76页 |
| ·逆解算法数据试验 | 第76-77页 |
| ·手腕侧端偏置和前端偏置机器人 | 第77-79页 |
| ·手腕侧端偏置 | 第77-78页 |
| ·手腕前端偏置 | 第78-79页 |
| ·掘进机器人的逆向运动学求解 | 第79-85页 |
| ·掘进机器人的运动学模型转换 | 第79-81页 |
| ·钻机和截割头末端位姿的给定 | 第81-82页 |
| ·对应手腕无偏置机器人的运动学逆解 | 第82-84页 |
| ·掘进机器人的运动学逆解 | 第84-85页 |
| ·本章小结 | 第85-87页 |
| 第5章 掘进机器人工作空间研究 | 第87-101页 |
| ·机器人工作空间求解主要方法 | 第87页 |
| ·蒙特卡洛法研究与改进 | 第87-92页 |
| ·蒙特卡洛法原理及现有算法 | 第87-89页 |
| ·蒙特卡洛法存在的问题 | 第89-90页 |
| ·蒙特卡洛法改进 | 第90-92页 |
| ·掘进机器人工作空间求解 | 第92-100页 |
| ·不同工具工作空间的统一化 | 第92-93页 |
| ·工作空间的特点分析 | 第93-94页 |
| ·工作空间的数值求解 | 第94-96页 |
| ·求解结果对比分析 | 第96-100页 |
| ·本章小结 | 第100-101页 |
| 第6章 掘进机器人运动灵活性分析 | 第101-131页 |
| ·机器人的运动灵活性问题 | 第101-104页 |
| ·机器人运动灵活性指标 | 第101-103页 |
| ·雅可比矩阵量纲不统一问题分析 | 第103-104页 |
| ·可变加权矩阵 | 第104-111页 |
| ·关于雅可比矩阵规范化的考虑 | 第104-106页 |
| ·基于可变加权矩阵的雅可比矩阵规范化 | 第106-110页 |
| ·基于可变加权矩阵的雅可比矩阵范数 | 第110-111页 |
| ·可变加权矩阵用于机器人运动性能评价 | 第111-114页 |
| ·可变加权矩阵用于机器人设计及应用优化 | 第114-117页 |
| ·平面三自由度机械手设计优化 | 第114-115页 |
| ·Puma560机械手的各向同性位形 | 第115-117页 |
| ·掘进机器人的运动性能评价 | 第117-130页 |
| ·掘进机器人的雅可比矩阵 | 第117-122页 |
| ·掘进机器人雅可比矩阵存在的问题 | 第122-123页 |
| ·运动性能研究 | 第123-130页 |
| ·本章小结 | 第130-131页 |
| 第7章 结论 | 第131-133页 |
| 参考文献 | 第133-142页 |
| 致谢 | 第142-143页 |
| 攻读博士学位期间参与的研究课题 | 第143-144页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第144页 |
