| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-18页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第9-10页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第9页 |
| 1.1.2 研究目的及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外相关领域研究现状综述 | 第10-14页 |
| 1.2.1 冗余机器人研究概况 | 第10-12页 |
| 1.2.2 冗余机器人容错控制技术概述 | 第12-13页 |
| 1.2.3 冗余机器人容错控制研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 研究对象概述 | 第14-16页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第16-18页 |
| 第2章 冗余机械臂容错性能分析 | 第18-30页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 冗余机器人逆运动学与优化算法 | 第18-19页 |
| 2.3 容错性能指标 | 第19-24页 |
| 2.3.1 容错空间 | 第19-20页 |
| 2.3.2 条件数与退化条件数 | 第20-22页 |
| 2.3.3 可操作度与退化可操作度 | 第22-23页 |
| 2.3.4 最小奇异值 | 第23-24页 |
| 2.4 空间冗余机械臂的容错性能指标 | 第24-28页 |
| 2.4.1 不同臂形下的容错性能指标 | 第24-26页 |
| 2.4.2 不同关节故障下的容错性能指标 | 第26-27页 |
| 2.4.3 不同故障角度下的容错性能指标 | 第27-28页 |
| 2.5 本章小结 | 第28-30页 |
| 第3章 冗余机械臂单关节故障下的运动学建模 | 第30-57页 |
| 3.1 引言 | 第30页 |
| 3.2 单关节故障后重建 D-H 参数 | 第30-38页 |
| 3.2.1 前端关节或者末端关节故障时的 D-H 参数重建 | 第32-33页 |
| 3.2.2 中部关节故障时的 D-H 参数重建 | 第33-38页 |
| 3.3 基于重建 D-H 参数表的运动学分析 | 第38-53页 |
| 3.3.1 构建球腕/球肩机械臂 | 第41-42页 |
| 3.3.2 球腕逆向运动学求解 | 第42-48页 |
| 3.3.3 球肩逆向运动学求解 | 第48-51页 |
| 3.3.4 迭代法求解原故障机械臂逆向运动学 | 第51-53页 |
| 3.4 单关节故障情况下实例分析 | 第53-55页 |
| 3.5 本章小结 | 第55-57页 |
| 第4章 冗余机械臂单关节故障下的动力学建模 | 第57-72页 |
| 4.1 引言 | 第57页 |
| 4.2 单关节故障下机械臂的动力学参数 | 第57-65页 |
| 4.2.1 组合连杆质量惯性参数通用求解方法 | 第58-59页 |
| 4.2.2 组合连杆质量参数求解实例 | 第59-65页 |
| 4.3 冗余机械臂单关节故障下动力学模型 | 第65-66页 |
| 4.4 ADAMS 动力学模型校验 | 第66-71页 |
| 4.5 本章小结 | 第71-72页 |
| 第5章 冗余机械臂单关节故障下的轨迹规划和容错控制 | 第72-92页 |
| 5.1 引言 | 第72页 |
| 5.2 自运动空间位置级轨迹规划 | 第72-76页 |
| 5.3 跟踪误差状态表达方程 | 第76-79页 |
| 5.3.1 正常情况下的跟踪误差状态方程 | 第76-77页 |
| 5.3.2 故障情况下的跟踪误差状态方程 | 第77-79页 |
| 5.4 基于 H∞鲁棒控制器设计 | 第79-82页 |
| 5.4.1 正常情况下 H∞控制 | 第79-81页 |
| 5.4.2 故障情况下 H∞控制 | 第81-82页 |
| 5.5 MATLAB 仿真实验结果分析 | 第82-91页 |
| 5.6 本章小结 | 第91-92页 |
| 结论 | 第92-94页 |
| 参考文献 | 第94-98页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 | 第98-100页 |
| 致谢 | 第100页 |