| 摘要 | 第1-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 目录 | 第9-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-25页 |
| ·课题来源 | 第13页 |
| ·研究背景 | 第13-14页 |
| ·果蔬采摘机器人研究现状与分析 | 第14-21页 |
| ·国外果蔬采摘机器人研究现状 | 第14-18页 |
| ·日本西红柿采摘机器人 | 第14-15页 |
| ·日本葡萄采摘机器人 | 第15页 |
| ·日本草莓采摘机器人 | 第15-16页 |
| ·荷兰黄瓜采摘机器人 | 第16-17页 |
| ·意大利甘蓝采摘机器人 | 第17页 |
| ·英国蘑菇采摘机器人 | 第17-18页 |
| ·国内果蔬采摘机器人研究现状 | 第18-21页 |
| ·林木球果采集机器人 | 第18-19页 |
| ·茄子采摘机器人 | 第19页 |
| ·草莓采摘机器人 | 第19-20页 |
| ·西红柿采摘机器人 | 第20-21页 |
| ·黄瓜采摘机器人 | 第21页 |
| ·果蔬采摘机器人发展存在的问题及解决思路 | 第21-22页 |
| ·存在的问题 | 第21-22页 |
| ·解决的思路 | 第22页 |
| ·本课题主要研究内容及意义 | 第22-25页 |
| ·研究内容 | 第22-23页 |
| ·研究意义 | 第23-25页 |
| 第二章 黄瓜采摘机器人机械本体设计与优化 | 第25-40页 |
| ·黄瓜采摘机器人系统组成 | 第25-26页 |
| ·黄瓜采摘机器人作业环境与作业流程 | 第26-28页 |
| ·黄瓜采摘机械手本体结构选型 | 第28-30页 |
| ·采摘机械手基本构型选择 | 第28页 |
| ·自由度选择 | 第28-30页 |
| ·采摘机械手机械结构设计 | 第30-35页 |
| ·关节驱动方式选择 | 第30-31页 |
| ·传动机构选择 | 第31页 |
| ·本体材料选择 | 第31-32页 |
| ·关节机械结构设计 | 第32-34页 |
| ·末端执行器设计 | 第34-35页 |
| ·采摘机械手试验样机 | 第35页 |
| ·黄瓜采摘机械手结构参数优化 | 第35-39页 |
| ·目标采摘区域优化问题的简化处理 | 第35-36页 |
| ·优化设计变量的确定 | 第36-37页 |
| ·主连杆确定的工作空间 | 第37-38页 |
| ·目标函数的确定 | 第38页 |
| ·约束条件 | 第38-39页 |
| ·应用MATLAB工具箱实现机械手结构参数的优化 | 第39页 |
| ·小结 | 第39-40页 |
| 第三章 黄瓜采摘机器人运动学和动力学建模 | 第40-56页 |
| ·机器人运动学分析的数学基础 | 第40-41页 |
| ·刚体位姿描述 | 第40页 |
| ·手爪位姿描述 | 第40-41页 |
| ·黄瓜采摘机器人运动学分析与建模 | 第41-45页 |
| ·正运动学模型 | 第41-43页 |
| ·逆运动学求解 | 第43-45页 |
| ·黄瓜采摘机器人动力学模型 | 第45-50页 |
| ·机器人拉氏动力学方程 | 第46-47页 |
| ·黄瓜采摘机器人动力学建模 | 第47-50页 |
| ·仿真实验与分析 | 第50-55页 |
| ·黄瓜采摘机器人正运动学仿真 | 第50-52页 |
| ·黄瓜采摘机器人工作空间仿真与分析 | 第52-54页 |
| ·黄瓜采摘机器人动力学仿真 | 第54-55页 |
| ·小结 | 第55-56页 |
| 第四章 黄瓜采摘机器人轨迹规划与轨迹跟踪控制算法研究 | 第56-74页 |
| ·轨迹规划算法 | 第56-62页 |
| ·三次多项式和五次多项式插值法 | 第56-57页 |
| ·抛物线过渡法 | 第57-58页 |
| ·B样条曲线法 | 第58-59页 |
| ·摆线运动规划法 | 第59-60页 |
| ·轨迹规划算法的特性指标分析与比较 | 第60-62页 |
| ·黄瓜采摘机器人轨迹规划实现 | 第62-65页 |
| ·黄瓜采摘机器人任务规划 | 第62-64页 |
| ·黄瓜采摘机器人关节空间轨迹规划实现 | 第64-65页 |
| ·黄瓜采摘机器人轨迹跟踪控制算法研究 | 第65-73页 |
| ·滑模变结构控制 | 第66-67页 |
| ·机器人快速非奇异滑模控制器的设计 | 第67-70页 |
| ·仿真实验与分析 | 第70-73页 |
| ·小结 | 第73-74页 |
| 第五章 黄瓜采摘机器人定位误差补偿算法 | 第74-83页 |
| ·误差源分析 | 第74-75页 |
| ·基于LMBP神经网络的直接误差补偿法 | 第75-81页 |
| ·LMBP神经网络补偿原理 | 第75-76页 |
| ·LMBP神经网络 | 第76-78页 |
| ·LMBP神经网络补偿算法仿真实验 | 第78-81页 |
| ·预置偏移量补偿法 | 第81-82页 |
| ·预置偏移量法补偿原理 | 第81页 |
| ·预置偏移量补偿法仿真实验 | 第81-82页 |
| ·小结 | 第82-83页 |
| 第六章 基于CAN总线的黄瓜采摘机械手控制系统设计 | 第83-96页 |
| ·黄瓜采摘机械手总体控制方案 | 第83-84页 |
| ·基于CAN总线的黄瓜采摘机械手运动控制系统硬件设计 | 第84-86页 |
| ·关节控制器硬件设计 | 第86-87页 |
| ·黄瓜采摘机械手上位机运动控制系统软件设计 | 第87-92页 |
| ·用户层CAN通信协议的制定 | 第87-89页 |
| ·上位机运动控制系统总体软件设计 | 第89-90页 |
| ·上位机运动控制系统重要子程序设计 | 第90-92页 |
| ·关节控制器软件设计 | 第92-95页 |
| ·关节控制器总体软件设计 | 第92-93页 |
| ·关节控制器重要子程序设计 | 第93-95页 |
| ·小结 | 第95-96页 |
| 第七章 黄瓜采摘机器人性能测试实验与分析 | 第96-108页 |
| ·黄瓜采摘机械手CAN总线通信测试实验 | 第96-100页 |
| ·机械手运动控制系统软件的开发环境 | 第96页 |
| ·CAN总线通信测试平台的搭建 | 第96-97页 |
| ·CAN总线通信测试试验 | 第97-100页 |
| ·采摘机械手性能测试实验 | 第100-106页 |
| ·采摘机械手结构参数标定及零点设定 | 第100-101页 |
| ·采摘机械手定位精度测试实验与分析 | 第101-103页 |
| ·采摘机械手运动学逆解测试实验 | 第103-104页 |
| ·采摘机械手重复定位精度实验 | 第104-105页 |
| ·采摘机械手定位误差补偿实验 | 第105-106页 |
| ·温室环境下黄瓜采摘机器人整体性能测试实验 | 第106-107页 |
| ·小结 | 第107-108页 |
| 第八章 总结与展望 | 第108-111页 |
| ·总结 | 第108-109页 |
| ·论文创新点 | 第109页 |
| ·后续研究工作的方向与思路 | 第109-111页 |
| 参考文献 | 第111-116页 |
| 致谢 | 第116-117页 |
| 攻读博士学位期间参加科研项目与发表的学术论文目录 | 第117-118页 |
