面向遥操作的力反馈人机交互技术研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-26页 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 | 第12-18页 |
| 1.2 国内外研究状况 | 第18-23页 |
| 1.3 目前存在的问题 | 第23-24页 |
| 1.4 研究内容与论文的组织结构 | 第24-26页 |
| 1.4.1 主要研究内容 | 第24页 |
| 1.4.2 论文组织结构 | 第24-26页 |
| 第二章 人体上肢运动信息采集系统 | 第26-38页 |
| 2.1 引言 | 第26-27页 |
| 2.2 手臂、手指关节运动测量方法 | 第27-30页 |
| 2.2.1 传感器的选型与介绍 | 第27-29页 |
| 2.2.2 航姿传感器的安装 | 第29页 |
| 2.2.3 光纤传感器的安装 | 第29-30页 |
| 2.3 “数据手臂”整体结构 | 第30-31页 |
| 2.4 手臂运动姿态几何学分析 | 第31-35页 |
| 2.4.1 D-H矩阵变换求解法 | 第32-34页 |
| 2.4.2 四元数求解法 | 第34-35页 |
| 2.5 设计验证及误差分析 | 第35-37页 |
| 2.6 本章小结 | 第37-38页 |
| 第三章 混联型多自由度力反馈手控器 | 第38-66页 |
| 3.1 引言 | 第38-39页 |
| 3.2 机械结构设计 | 第39-45页 |
| 3.2.1 平动机构几何学分析 | 第40-44页 |
| 3.2.2 转动机构几何学分析 | 第44-45页 |
| 3.3 手控器平动机构的运动学仿真 | 第45-47页 |
| 3.4 静力学分析 | 第47-49页 |
| 3.4.1 XOY平面内力学反解 | 第47-48页 |
| 3.4.2 Z方向静力学反解 | 第48-49页 |
| 3.5 手控器平动部分的动力学分析 | 第49-53页 |
| 3.6 手控器平动部分的位置采集精度的提升 | 第53-63页 |
| 3.6.1 Y轴方向标定试验 | 第56-59页 |
| 3.6.2 X轴方向标定试验 | 第59-60页 |
| 3.6.3 Z轴方向标定试验 | 第60-62页 |
| 3.6.4 手控器平动机构位置跟踪标定结果分析 | 第62-63页 |
| 3.7 虚拟环境交互验证 | 第63-64页 |
| 3.8 本章小结 | 第64-66页 |
| 第四章 并联型三自由度手控器 | 第66-84页 |
| 4.1 引言 | 第66页 |
| 4.2 三自由并联式手控器结构设计 | 第66-70页 |
| 4.3 几何学分析 | 第70-77页 |
| 4.3.1 坐标正解公式推导 | 第70-72页 |
| 4.3.2 末端作用点运动空间定义 | 第72-73页 |
| 4.3.3 神经网络拟合法提升位置跟踪精度 | 第73-77页 |
| 4.4 静力学反解运算 | 第77-79页 |
| 4.5 动力学分析 | 第79-81页 |
| 4.6 本章小结 | 第81-84页 |
| 第五章 力反馈手控器控制系统设计 | 第84-98页 |
| 5.1 引言 | 第84-85页 |
| 5.2 位置信号采集 | 第85-86页 |
| 5.3 力反馈输出驱动 | 第86-88页 |
| 5.4 电机扭矩控制 | 第88-94页 |
| 5.4.1 电机扭矩常数标定 | 第88-91页 |
| 5.4.2 基于电流环反馈的电机扭矩控制 | 第91-94页 |
| 5.5 手控器力反馈输出标定 | 第94-97页 |
| 5.6 本章小结 | 第97-98页 |
| 第六章 力触觉交互设备性能评估方法 | 第98-118页 |
| 6.1 引言 | 第98页 |
| 6.2 力触觉交互系统模型 | 第98-102页 |
| 6.3 无源系统 | 第102-105页 |
| 6.3.1 运动空间 | 第102-103页 |
| 6.3.2 灵活度 | 第103-104页 |
| 6.3.3 弹性刚度 | 第104-105页 |
| 6.4 有源系统 | 第105-110页 |
| 6.4.1 静态响应 | 第106页 |
| 6.4.2 频率响应 | 第106-109页 |
| 6.4.3 阶跃响应 | 第109-110页 |
| 6.5 根据“费茨定律”的人机功效测试 | 第110-114页 |
| 6.5.1 移动测试 | 第111-112页 |
| 6.5.2 选择、放置测试 | 第112-113页 |
| 6.5.3 测试结果分析与讨论 | 第113-114页 |
| 6.6 手控器控制真实机械臂的力反馈盲测试验 | 第114-116页 |
| 6.7 本章小结 | 第116-118页 |
| 第七章 总结与展望 | 第118-120页 |
| 7.1 工作总结 | 第118-119页 |
| 7.2 主要创新点 | 第119页 |
| 7.3 未来研究展望 | 第119-120页 |
| 致谢 | 第120-122页 |
| 参考文献 | 第122-128页 |
| 作者在学期间发表论文及研究成果 | 第128页 |
| 所获奖项 | 第128页 |
| 论文发表 | 第128页 |
| 授权专利 | 第128页 |
