| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第15-23页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第15页 |
| 1.2 课题相关技术国内外研究现状 | 第15-20页 |
| 1.2.1 国外地下管道施工技术的发展与现状 | 第16-18页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第18-20页 |
| 1.3 课题研究的目的和意义 | 第20页 |
| 1.4 研究内容 | 第20-22页 |
| 1.5 技术路线 | 第22-23页 |
| 第2章 管道施工机械手的机械原理分析 | 第23-53页 |
| 2.1 引言 | 第23-24页 |
| 2.2 管道空间运动姿态分析 | 第24页 |
| 2.3 机械手的工作原理分析 | 第24-26页 |
| 2.4 机械手的搭载平台 | 第26-27页 |
| 2.5 管道施工机械手的机械结构分析 | 第27-30页 |
| 2.5.1 回转连接平台 | 第27-28页 |
| 2.5.2 十字导轨和移动小车 | 第28-29页 |
| 2.5.3 自锁叉式提升机构工作原理分析 | 第29-30页 |
| 2.6 叉式提升机构压紧力与管道强度的分析 | 第30-34页 |
| 2.6.1 求解叉式提升机构的相关参数 | 第30-31页 |
| 2.6.2 求解叉式提升机构自锁卡手复位力 | 第31-32页 |
| 2.6.3 叉式提升机构受力分析 | 第32-34页 |
| 2.6.4 校核管道强度 | 第34页 |
| 2.7 机械手的运动学分析 | 第34-43页 |
| 2.7.1 机械手运动学正解 | 第34-37页 |
| 2.7.2 机械手运动学逆解 | 第37页 |
| 2.7.3 求解机械手雅可比矩阵 | 第37-39页 |
| 2.7.4 用速度递推公式求解机械手的速度 | 第39-42页 |
| 2.7.5 机械手运动学仿真 | 第42-43页 |
| 2.8 机械手的动力学分析 | 第43-52页 |
| 2.8.1 牛顿-欧拉动力学递推算法 | 第43-45页 |
| 2.8.2 机械手动力学分析 | 第45-52页 |
| 2.9 本章小结 | 第52-53页 |
| 第3章 管道施工机械手虚拟样机建模与仿真实验 | 第53-72页 |
| 3.1 引言 | 第53-54页 |
| 3.2 管道施工机械手虚拟样机建模 | 第54-58页 |
| 3.2.1 模型简化 | 第54页 |
| 3.2.2 检测装配模型 | 第54-55页 |
| 3.2.3 转换模型 | 第55页 |
| 3.2.4 工作环境和模型的设置 | 第55-56页 |
| 3.2.5 施加约束 | 第56页 |
| 3.2.6 施加驱动 | 第56-58页 |
| 3.3 虚拟样机建模的关键问题 | 第58-64页 |
| 3.3.1 滚动导轮冗余约束的处理 | 第58-60页 |
| 3.3.2 机械手刚柔混合建模 | 第60-61页 |
| 3.3.3 滚动摩擦力模型 | 第61-63页 |
| 3.3.4 模型的验证 | 第63-64页 |
| 3.4 管道施工机械手动力学仿真与实验 | 第64-71页 |
| 3.4.1 动力学仿真 | 第64-67页 |
| 3.4.2 实验分析 | 第67-71页 |
| 3.5 本章小结 | 第71-72页 |
| 第4章 管道施工机械手光电定位技术研究 | 第72-91页 |
| 4.1 引言 | 第72-73页 |
| 4.2 机械手光电定位系统分析 | 第73-75页 |
| 4.2.1 光电定位系统概述 | 第73-74页 |
| 4.2.2 光电定位系统组成 | 第74-75页 |
| 4.3 光电定位系统数学模型分析 | 第75-87页 |
| 4.3.1 单靶定位分析 | 第76页 |
| 4.3.2 双靶定位分析 | 第76-81页 |
| 4.3.3 三靶定位分析 | 第81-87页 |
| 4.4 光电定位系统实验分析 | 第87-90页 |
| 4.4.1 数据采集测试 | 第87-89页 |
| 4.4.2 无线通信测试 | 第89页 |
| 4.4.3 实验结果分析 | 第89-90页 |
| 4.5 本章小结 | 第90-91页 |
| 第5章 管道施工机械手的控制策略研究 | 第91-121页 |
| 5.1 引言 | 第91页 |
| 5.2 机器人控制概况 | 第91-96页 |
| 5.2.1 机器人动态控制问题 | 第92-93页 |
| 5.2.2 机器人动态控制方法简介 | 第93-96页 |
| 5.3 管道施工机械手的控制策略研究 | 第96-113页 |
| 5.3.1 机械手非线性动力学特性分析 | 第96-98页 |
| 5.3.2 机械手控制方法分析 | 第98-99页 |
| 5.3.3 管道施工机械手的RBF模糊神经网络控制算法 | 第99-103页 |
| 5.3.4 改进遗传算法优化模糊神经网络控制器 | 第103-109页 |
| 5.3.5 模糊神经网络控制器仿真分析 | 第109-113页 |
| 5.4 机械手的控制系统分析 | 第113-119页 |
| 5.4.1 控制系统的总体要求 | 第113-114页 |
| 5.4.2 控制系统的总体结构 | 第114页 |
| 5.4.3 控制系统的上位机 | 第114-117页 |
| 5.4.4 控制系统的下位机 | 第117-119页 |
| 5.5 本章小结 | 第119-121页 |
| 第6章 结论与展望 | 第121-124页 |
| 6.1 研究工作总结 | 第121-123页 |
| 6.2 工作展望 | 第123-124页 |
| 参考文献 | 第124-133页 |
| 致谢 | 第133-134页 |
| 攻读学位期间发表的论文及获奖情况 | 第134-135页 |
| 作者简介 | 第135页 |