| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 | 第12-13页 |
| 1.2 冗余机械臂的研究现状 | 第13-16页 |
| 1.3 冗余机械臂避障路径规划的研究现状 | 第16-19页 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 | 第19-20页 |
| 第2章 超冗余机械臂运动学分析 | 第20-36页 |
| 2.1 引言 | 第20页 |
| 2.2 9自由度超冗余机械臂 | 第20-22页 |
| 2.3 机械臂运动学概述 | 第22-27页 |
| 2.3.1 坐标系描述 | 第23-24页 |
| 2.3.2 坐标系变换 | 第24-27页 |
| 2.4 机械臂的连杆变换矩阵 | 第27-28页 |
| 2.4.1 连杆参数 | 第27-28页 |
| 2.4.2 连杆坐标系 | 第28页 |
| 2.4.3 连杆变换矩阵 | 第28页 |
| 2.5 机械臂的运动学 | 第28-32页 |
| 2.5.1 9自由度串联机械臂的结构和参数 | 第28-29页 |
| 2.5.2 机械臂的正运动学分析 | 第29-31页 |
| 2.5.3 机械臂的逆运动学分析 | 第31-32页 |
| 2.6 机械臂的运动学仿真 | 第32-35页 |
| 2.6.1 机械臂正运动学仿真 | 第32-34页 |
| 2.6.2 机械臂逆运动学仿真 | 第34-35页 |
| 2.7 本章小结 | 第35-36页 |
| 第3章 串联机器人的误差分配与验证 | 第36-48页 |
| 3.1 引言 | 第36页 |
| 3.2 单关节下的误差分配 | 第36-38页 |
| 3.2.1 机器人运动学中的雅克比矩阵 | 第36-38页 |
| 3.2.1.1 雅克比矩阵的定义 | 第36页 |
| 3.2.1.2 雅克比矩阵的解析法 | 第36-38页 |
| 3.2.1.3 雅克比矩阵的定义法 | 第38页 |
| 3.2.1.4 雅克比矩阵的条件数 | 第38页 |
| 3.3 单关节的误差分配与验证 | 第38-44页 |
| 3.3.1 九自由度模块化串联臂精度分析 | 第39-40页 |
| 3.3.2 单关节设计精度 | 第40-41页 |
| 3.3.3 基于Monte Carlo分析的末端精度分析 | 第41-44页 |
| 3.3.3.1 蒙特卡洛法简介 | 第41-42页 |
| 3.3.3.2 随机误差的分析处理方法 | 第42-44页 |
| 3.4 机械臂的工作空间 | 第44-47页 |
| 3.4.1 基于Monte Carlo法求解工作空间 | 第45页 |
| 3.4.2 9臂工作空间的仿真 | 第45-47页 |
| 3.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 第4章 超冗余机械臂避障路径规划研究 | 第48-68页 |
| 4.1 引言 | 第48页 |
| 4.2 基于RRT算法的路径规划 | 第48-54页 |
| 4.2.1 传统RRT算法原理 | 第48-52页 |
| 4.2.2 改进算法-intree_RRT(保存初始树) | 第52-54页 |
| 4.3 碰撞检测 | 第54-60页 |
| 4.3.1 基于OBB层次包围盒树的碰撞检测 | 第55-60页 |
| 4.3.1.1 OBB结构 | 第55-56页 |
| 4.3.1.2 生成OBB包围盒树 | 第56页 |
| 4.3.1.3 OBB碰撞检测算法的实现 | 第56-57页 |
| 4.3.1.4 OBB包围盒之间的重叠测试 | 第57-59页 |
| 4.3.1.5 OBB包围盒碰撞检测仿真验证 | 第59-60页 |
| 4.4 路径优化 | 第60页 |
| 4.5 避障路径规划的仿真验证 | 第60-65页 |
| 4.5.1 二维有障碍环境下避障路径规划 | 第61-62页 |
| 4.5.2 九自由度超冗余机械臂有障碍环境下避障路径规划 | 第62-65页 |
| 4.6 实际应用试验 | 第65-67页 |
| 4.6.1 试验环境 | 第65-66页 |
| 4.6.2 冗余机械臂避障路径规划试验 | 第66-67页 |
| 4.7 本章小结 | 第67-68页 |
| 第5章 总结与展望 | 第68-70页 |
| 5.1 本文主要工作总结 | 第68-69页 |
| 5.2 下一步研究工作与展望 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 致谢 | 第74-76页 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 | 第76页 |
