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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

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