六自由度模块化机械臂路径规划仿真系统研究与实现
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第15-23页 |
| 1.1 课题来源背景及研究目的 | 第15-16页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第15页 |
| 1.1.2 课题研究背景 | 第15-16页 |
| 1.1.3 课题研究目的 | 第16页 |
| 1.2 模块化机械臂的研究现状 | 第16-18页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第17页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第17-18页 |
| 1.3 有限元分析的研究现状 | 第18页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第18页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第18页 |
| 1.4 轨迹规划算法的研究现状 | 第18-20页 |
| 1.4.1 国外研究现状 | 第18-20页 |
| 1.4.2 国内研究现状 | 第20页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第20-23页 |
| 2 模块化六自由度机械臂系统构建 | 第23-31页 |
| 2.1 引言 | 第23页 |
| 2.2 机械臂结构简介 | 第23-29页 |
| 2.2.1 关节电机模块 | 第23-26页 |
| 2.2.2 手爪模块 | 第26-27页 |
| 2.2.3 连接件模块 | 第27-29页 |
| 2.3 机械臂系统构建及结构模型 | 第29-30页 |
| 2.4 本章小结 | 第30-31页 |
| 3 机械臂静力学分析 | 第31-39页 |
| 3.1 引言 | 第31页 |
| 3.2 机械臂的有限元分析 | 第31-33页 |
| 3.2.1 机械臂受力模型的建立 | 第31-32页 |
| 3.2.2 机械臂最大抓取载荷的确定 | 第32-33页 |
| 3.3 机械臂的有限元仿真 | 第33-37页 |
| 3.3.1 载荷的施加 | 第33-34页 |
| 3.3.2 机械臂的仿真分析 | 第34-36页 |
| 3.3.3 机械臂的改进设计及优化后的分析 | 第36-37页 |
| 3.4 本章小结 | 第37-39页 |
| 4 机械臂运动学研究 | 第39-55页 |
| 4.1 引言 | 第39页 |
| 4.2 机械臂结构参数描述 | 第39-43页 |
| 4.2.1 刚体位姿描述 | 第39-40页 |
| 4.2.2 连杆坐标系描述 | 第40-42页 |
| 4.2.3 欧拉法描述旋转矩阵 | 第42-43页 |
| 4.3 机械臂运动学建模 | 第43-49页 |
| 4.3.1 机械臂正运动学 | 第43-45页 |
| 4.3.2 机械臂逆运动学 | 第45-49页 |
| 4.4 3-D虚拟仿真平台搭建 | 第49-51页 |
| 4.4.1 机器人工具箱 | 第49-50页 |
| 4.4.2 仿真平台构建 | 第50-51页 |
| 4.5 机械臂运动学模型验证 | 第51-53页 |
| 4.5.1 正运动学模型验证 | 第51-52页 |
| 4.5.2 逆运动学模型验证 | 第52-53页 |
| 4.6 本章小结 | 第53-55页 |
| 5 机械臂的轨迹规划及仿真 | 第55-69页 |
| 5.1 引言 | 第55页 |
| 5.2 关节空间轨迹规划方法 | 第55-62页 |
| 5.2.1 三次多项式插值 | 第55-56页 |
| 5.2.2 五次多项式插值 | 第56-57页 |
| 5.2.3 多项式插值规划仿真 | 第57-60页 |
| 5.2.4 “5-3-5”关节轨迹规划插值法 | 第60-62页 |
| 5.3 笛卡尔空间轨迹规划 | 第62-67页 |
| 5.3.1 笛卡尔空间轨迹规划概述 | 第62页 |
| 5.3.2 空间直线插补 | 第62-64页 |
| 5.3.3 空间圆弧插补 | 第64-67页 |
| 5.4 本章小节 | 第67-69页 |
| 6 遗传算法的避障路径分析和实现 | 第69-87页 |
| 6.1 引言 | 第69页 |
| 6.2 避障轨迹规划算法概述 | 第69-73页 |
| 6.2.1 反解规划算法 | 第70页 |
| 6.2.2 几何法 | 第70-71页 |
| 6.2.3 人工势场法 | 第71-73页 |
| 6.3 避碰检测 | 第73-77页 |
| 6.3.1 避碰检测的方法 | 第73-74页 |
| 6.3.2 基于椭球包络法的碰撞检测 | 第74-77页 |
| 6.4 遗传算法 | 第77-85页 |
| 6.4.1 遗传算法概述 | 第77-78页 |
| 6.4.2 遗传算法的机械臂避障 | 第78-83页 |
| 6.4.3 遗传算法仿真分析 | 第83-85页 |
| 6.5 本章小结 | 第85-87页 |
| 7 总结与展望 | 第87-89页 |
| 7.1 总结 | 第87-88页 |
| 7.2 展望 | 第88-89页 |
| 参考文献 | 第89-93页 |
| 致谢 | 第93-95页 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 | 第95页 |
