| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第10-11页 |
| 1.2 采摘机器人国外研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3 采摘机器人国内研究现状 | 第13-16页 |
| 1.4 采摘机器臂避障路径规划方面的研究现状 | 第16-17页 |
| 1.5 本课题来源和主要研究内容 | 第17-19页 |
| 2 桐油果采摘机械臂运动学分析与仿真 | 第19-51页 |
| 2.0 采摘机械臂结构及其采摘实施过程介绍 | 第19-21页 |
| 2.1 运动学数学基础 | 第21-25页 |
| 2.1.1 刚体位姿描述 | 第21-23页 |
| 2.1.2 坐标变换 | 第23-25页 |
| 2.2 D-H描述 | 第25-29页 |
| 2.2.1 连杆描述 | 第26页 |
| 2.2.2 连杆连接的描述 | 第26-28页 |
| 2.2.3 连杆坐标系的规定 | 第28页 |
| 2.2.4 连杆参数的总结 | 第28页 |
| 2.2.5 连杆变换 | 第28-29页 |
| 2.3 桐油果采摘机械臂数学模型的建立 | 第29-44页 |
| 2.3.1 臂部并联机构运动学分析 | 第30-33页 |
| 2.3.2 第一部分机构运动学分析 | 第33-35页 |
| 2.3.3 第二部分机构运动学分析 | 第35-38页 |
| 2.3.4 桐油果采摘机械臂整体正运动学分析 | 第38-40页 |
| 2.3.5 数学模型验证 | 第40-41页 |
| 2.3.6 桐油果采摘机械臂整体逆运动学分析 | 第41-44页 |
| 2.4 桐油果采摘机械臂运动学仿真 | 第44-50页 |
| 2.4.1 桐油果采摘机械臂仿真模型的建立 | 第44-46页 |
| 2.4.2 桐油果采摘机械臂正运动学仿真 | 第46-47页 |
| 2.4.3 桐油果采摘机械臂逆运动学仿真 | 第47-50页 |
| 2.5 本章小结 | 第50-51页 |
| 3 桐油果采摘机械臂避障路径规划算法设计 | 第51-59页 |
| 3.1 目标采摘避障路径规划研究概述 | 第51-53页 |
| 3.2 桐油果采摘作业环境的模型化 | 第53-56页 |
| 3.2.1 桐油果采摘机械臂作业环境的特点 | 第53-54页 |
| 3.2.2 桐油果采摘机械臂的特点 | 第54页 |
| 3.2.3 作业环境与机械臂采摘方式结合的抽象化模型 | 第54-56页 |
| 3.3 桐油果采摘机械臂避障算法设计 | 第56-58页 |
| 3.3.1 桐油果采摘机械臂避障特点 | 第56页 |
| 3.3.2 规划空间的选取 | 第56-57页 |
| 3.3.3 避障路径规划算法的主要步骤 | 第57-58页 |
| 3.4 本章小结 | 第58-59页 |
| 4 基于C-空间的障碍建模 | 第59-76页 |
| 4.1 C-空间障碍的定义与性质 | 第59-60页 |
| 4.1.1 C-空间障碍的定义 | 第59页 |
| 4.1.2 C-空间障碍的性质 | 第59-60页 |
| 4.2 建立C-空间及C-空间障碍的建模 | 第60-74页 |
| 4.2.1 点的C-空间障碍计算 | 第61-67页 |
| 4.2.2 圆的C-空间障碍计算 | 第67页 |
| 4.2.3 直线形的C-空间障碍计算 | 第67-74页 |
| 4.3 本章小结 | 第74-76页 |
| 5 基于A~*算法的避障路径规划的实现 | 第76-101页 |
| 5.1 C-空间障碍信息描述 | 第76-85页 |
| 5.1.1 规划空间障碍信息描述方法概述 | 第76-78页 |
| 5.1.2 C-空间障碍栅格化模型的建立 | 第78-79页 |
| 5.1.3 C-空间障碍栅格化模型的信息编码 | 第79-80页 |
| 5.1.4 C-空间障碍几何信息栅格化 | 第80-83页 |
| 5.1.5 C-空间障碍信息栅格填充 | 第83-85页 |
| 5.2 无碰撞路径的搜索 | 第85-89页 |
| 5.2.1 无碰撞路径搜索概述与搜索算法选择 | 第85-88页 |
| 5.2.2 基于A~*搜索算法的无碰撞路径搜索 | 第88-89页 |
| 5.3 桐油果采摘机械臂避障路径规划 | 第89-97页 |
| 5.3.1 问题提出 | 第89-90页 |
| 5.3.2 避障算法的仿真实现 | 第90-91页 |
| 5.3.3 避障算法的仿真结果 | 第91-97页 |
| 5.4 现场试验 | 第97-100页 |
| 5.4.1 试验装置介绍 | 第97-98页 |
| 5.4.2 验证结果 | 第98-100页 |
| 5.5 本章小结 | 第100-101页 |
| 6 结论与展望 | 第101-103页 |
| 6.1 主要研究工作和结论 | 第101-102页 |
| 6.2 存在的问题与展望 | 第102-103页 |
| 参考文献 | 第103-109页 |
| 附录A (攻读学位期间的主要学术成果) | 第109-110页 |
| 附录B (程序清单) | 第110-126页 |
| 致谢 | 第126页 |