| 摘要 | 第13-16页 |
| ABSTRACT | 第16-18页 |
| 专业名词中英文对照表 | 第19-20页 |
| 第一章 绪论 | 第20-33页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第20-22页 |
| 1.2 带电抢修作业机器人国内外研究现状 | 第22-27页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第22-25页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第25-27页 |
| 1.3 带电作业机器人需解决的关键技术 | 第27-30页 |
| 1.3.1 机械结构与电气特性 | 第27-28页 |
| 1.3.2 具有力反馈的液压机械臂 | 第28页 |
| 1.3.3 主从控制与自主控制结合的控制方式 | 第28-29页 |
| 1.3.4 基于机器视觉的目标识别与定位 | 第29页 |
| 1.3.5 接触作业目标时的柔顺控制 | 第29-30页 |
| 1.3.6 机器人双臂协调和避碰技术 | 第30页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第30-33页 |
| 1.4.1 课题来源 | 第30页 |
| 1.4.2 主要研究内容 | 第30-31页 |
| 1.4.3 章节安排 | 第31-33页 |
| 第二章 带电抢修作业机器人本体结构分析与设计 | 第33-54页 |
| 2.1 引言 | 第33页 |
| 2.2 带电抢修作业机器人工作环境概述 | 第33-40页 |
| 2.2.1 配电网整体情况 | 第33-34页 |
| 2.2.2 配电网架空线路 | 第34-38页 |
| 2.2.3 配电网典型带电作业 | 第38-39页 |
| 2.2.4 实验环境 | 第39-40页 |
| 2.3 带电抢修作业机器人本体结构设计 | 第40-45页 |
| 2.3.1 带电抢修作业机器人机构设计要求 | 第40页 |
| 2.3.2 总体结构与移动升降机构 | 第40-43页 |
| 2.3.3 专用工具 | 第43-45页 |
| 2.4 机械臂结构优化分析与设计 | 第45-53页 |
| 2.4.1 带电作业空间描述 | 第45-47页 |
| 2.4.2 机械臂工作空间正向分析 | 第47-48页 |
| 2.4.3 机械臂工作空间逆向分析 | 第48-50页 |
| 2.4.4 液压机械臂设计 | 第50-53页 |
| 2.5 本章小结 | 第53-54页 |
| 第三章 带电抢修作业机器人运动学与动力学分析 | 第54-82页 |
| 3.1 引言 | 第54页 |
| 3.2 机械臂运动学分析 | 第54-61页 |
| 3.2.1 机械臂坐标系与D-H模型 | 第54-56页 |
| 3.2.2 机械臂运动学正解 | 第56-58页 |
| 3.2.3 机械臂运动学逆解 | 第58-61页 |
| 3.3 机械臂与电力导线联合动力学分析 | 第61-77页 |
| 3.3.1 雅克比矩阵求解 | 第61-63页 |
| 3.3.2 机械臂动力学模型 | 第63-67页 |
| 3.3.3 机械臂操作导线时的受力分析 | 第67-68页 |
| 3.3.4 操作导线时的联合动力学分析 | 第68-74页 |
| 3.3.5 联合动力学模型简化 | 第74-77页 |
| 3.4 运动学与动力学仿真 | 第77-81页 |
| 3.4.1 运动学仿真 | 第77-81页 |
| 3.4.2 动力学仿真 | 第81页 |
| 3.5 本章小结 | 第81-82页 |
| 第四章 带电抢修作业机器人控制系统设计与控制方法研究 | 第82-114页 |
| 4.1 引言 | 第82页 |
| 4.2 控制系统总体设计 | 第82-84页 |
| 4.3 主控系统硬件设计 | 第84-86页 |
| 4.4 面向对象的主控系统软件设计 | 第86-92页 |
| 4.4.1 基于UML的主控系统分析 | 第86-90页 |
| 4.4.2 基于UML的主控系统设计 | 第90-92页 |
| 4.5 从控制系统 | 第92-94页 |
| 4.6 主从控制方法研究 | 第94-101页 |
| 4.6.1 主从控制策略的一般形式 | 第94-96页 |
| 4.6.2 比例系数设定 | 第96-97页 |
| 4.6.3 带电抢修作业机器人主从控制策略 | 第97-98页 |
| 4.6.4 带电抢修作业机器人主从控制策略的比较验证 | 第98-101页 |
| 4.7 自主控制方法研究 | 第101-113页 |
| 4.7.1 带电作业机器人自主控制方法分析 | 第101-102页 |
| 4.7.2 基于距离的速度控制方法 | 第102-104页 |
| 4.7.3 二阶线性阻抗控制 | 第104页 |
| 4.7.4 关节力矩关系 | 第104-107页 |
| 4.7.5 基于阻抗控制的力跟踪分析 | 第107-109页 |
| 4.7.6 带电抢修作业机器人柔顺控制方法及实验验证 | 第109-113页 |
| 4.8 本章小结 | 第113-114页 |
| 第五章 带电抢修作业机器人目标识别与定位方法研究 | 第114-136页 |
| 5.1 引言 | 第114页 |
| 5.2 视觉系统设计 | 第114-116页 |
| 5.3 作业目标识别方法分析 | 第116-118页 |
| 5.4 基于自调整阈值Canny边缘检测 | 第118-125页 |
| 5.4.1 边缘检测方法分析 | 第118-121页 |
| 5.4.2 基于粗定位的边缘检测 | 第121-122页 |
| 5.4.3 基于Canny算子的边缘检测 | 第122-125页 |
| 5.5 基于Hough变换的中心点位置确定 | 第125-130页 |
| 5.5.1 直线检测 | 第125-129页 |
| 5.5.2 圆形检测 | 第129-130页 |
| 5.6 图像坐标系到机器人坐标系的变换 | 第130-133页 |
| 5.6.1 相机标定 | 第130-132页 |
| 5.6.2 立体视觉计算 | 第132-133页 |
| 5.7 目标识别与定位实验 | 第133-135页 |
| 5.8 本章小结 | 第135-136页 |
| 第六章 带电抢修作业机器人双臂协调控制 | 第136-155页 |
| 6.1 引言 | 第136页 |
| 6.2 双臂机器人系统力协调控制方法 | 第136-143页 |
| 6.2.1 双臂协调力控制的需求 | 第136-137页 |
| 6.2.2 双臂机器人系统的运动学模型 | 第137-140页 |
| 6.2.3 双臂机器人系统柔顺模型 | 第140-143页 |
| 6.3 带电作业机器人机械臂运动路径分析 | 第143-147页 |
| 6.3.1 避障路径规划方法 | 第143-144页 |
| 6.3.2 带电作业机械臂作业空间分析 | 第144-145页 |
| 6.3.3 路径搜索方法 | 第145-147页 |
| 6.4 机械臂双臂避碰控制方法研究 | 第147-154页 |
| 6.4.1 机械臂双臂碰撞检测及C空间建立方法 | 第147-150页 |
| 6.4.2 无碰撞状态库中的路径搜索 | 第150-152页 |
| 6.4.3 双臂避碰控制方法仿真 | 第152-154页 |
| 6.5 本章小结 | 第154-155页 |
| 第七章 总结与展望 | 第155-158页 |
| 7.1 总结 | 第155-156页 |
| 7.2 展望 | 第156-158页 |
| 参考文献 | 第158-168页 |
| 致谢 | 第168-169页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第169页 |
| 攻读博士学位期间申请的发明专利 | 第169页 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目及科研获奖 | 第169-171页 |
| 附件 | 第171-198页 |
