| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.1 工业机器人研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 EtherCAT研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第15页 |
| 1.4 论文结构 | 第15-17页 |
| 第二章 系统总体架构设计 | 第17-23页 |
| 2.1 系统的硬件组成 | 第17-19页 |
| 2.1.1 工业机器人本体 | 第17-18页 |
| 2.1.2 伺服驱动器 | 第18页 |
| 2.1.3 工控机 | 第18-19页 |
| 2.2 系统软件架构设计 | 第19-22页 |
| 2.2.1 系统的软件开发环境 | 第19页 |
| 2.2.2 机器人操作系统ROS简介 | 第19-21页 |
| 2.2.3 基于ROS的软件架构设计 | 第21-22页 |
| 2.3 本章小结 | 第22-23页 |
| 第三章 关节驱动节点设计与实现 | 第23-47页 |
| 3.1 EtherCAT协议简介 | 第23-32页 |
| 3.1.1 EtherCAT协议概述 | 第23-24页 |
| 3.1.2 EtherCAT数据帧结构 | 第24-26页 |
| 3.1.3 EtherCAT寻址方式 | 第26-28页 |
| 3.1.4 EtherCAT通信模式 | 第28-30页 |
| 3.1.5 EtherCAT应用层协议 | 第30-31页 |
| 3.1.6 EtherCAT状态机 | 第31-32页 |
| 3.2 开源EtherCAT主站IgH | 第32-35页 |
| 3.2.1 主站简介 | 第32-34页 |
| 3.2.2 主站安装与配置 | 第34-35页 |
| 3.3 伺服驱动程序实现 | 第35-41页 |
| 3.3.1 CoE对象字典 | 第36-37页 |
| 3.3.2 从站初始化配置 | 第37-39页 |
| 3.3.3 周期任务处理 | 第39-41页 |
| 3.4 驱动节点设计与实现 | 第41-46页 |
| 3.4.1 ROS节点实现 | 第42-43页 |
| 3.4.2 发布joint_states话题 | 第43-45页 |
| 3.4.3 订阅joint_teleop话题 | 第45-46页 |
| 3.5 本章小结 | 第46-47页 |
| 第四章 仿真平台搭建及实验 | 第47-61页 |
| 4.1 Gazebo仿真平台简介 | 第47-48页 |
| 4.2 机器人本体仿真模型建立 | 第48-55页 |
| 4.2.1 导出机器人本体URDF模型 | 第48-50页 |
| 4.2.2 URDF模型添加Gazebo扩展 | 第50-51页 |
| 4.2.3 URDF模型的ROS controller配置 | 第51-52页 |
| 4.2.4 仿真控制接口节点编写 | 第52-54页 |
| 4.2.5 仿真模型显示实物机器人位姿测试 | 第54-55页 |
| 4.3 仿真机器人在MoveIt!下控制测试 | 第55-60页 |
| 4.3.1 建立MoveIt!功能包 | 第56-58页 |
| 4.3.2 建立MoveIt!到Gazebo接口 | 第58-59页 |
| 4.3.3 MoveIt!控制Gazebo仿真机器人测试 | 第59-60页 |
| 4.4 本章小结 | 第60-61页 |
| 第五章 系统应用软件设计与实现 | 第61-77页 |
| 5.1 软件整体设计 | 第61-62页 |
| 5.2 运动学节点设计 | 第62-64页 |
| 5.3 软件功能模块设计 | 第64-68页 |
| 5.3.1 关节坐标系控制模块 | 第64-65页 |
| 5.3.2 世界坐标系控制模块 | 第65-67页 |
| 5.3.3 示教控制模块 | 第67-68页 |
| 5.4 软件功能测试 | 第68-76页 |
| 5.4.1 仿真平台下测试 | 第69-72页 |
| 5.4.2 实物机器人下测试 | 第72-76页 |
| 5.5 本章小结 | 第76-77页 |
| 第六章 总结与展望 | 第77-79页 |
| 6.1 论文总结 | 第77-78页 |
| 6.2 论文展望 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-81页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第81-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |
| 附件 | 第83页 |