移动服务机器人机械臂结构设计及其优化研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-19页 |
| 1.1 课题背景与研究的目的和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外服务机器人及其机械臂简介 | 第10-13页 |
| 1.3 机器人结构优化概述 | 第13-16页 |
| 1.3.1 机器人结构优化形式 | 第14-15页 |
| 1.3.2 机器人结构优化算法 | 第15-16页 |
| 1.4 人体工程学在机器人领域的应用 | 第16-17页 |
| 1.5 本文主要研究内容与组织结构 | 第17-19页 |
| 第2章 高刚度轻质量机械臂结构设计 | 第19-35页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 设计指标与设计准则 | 第19-20页 |
| 2.2.1 设计指标 | 第19页 |
| 2.2.2 设计准则 | 第19-20页 |
| 2.3 机械臂结构设计 | 第20-29页 |
| 2.3.1 人体手臂运动机理分析 | 第20页 |
| 2.3.2 机械臂构型的确定 | 第20-24页 |
| 2.3.3 机械臂外形尺寸及关节转角范围的确定 | 第24-25页 |
| 2.3.4 关节负载转矩的估算及仿真验证 | 第25-27页 |
| 2.3.5 驱动模块的设计 | 第27-28页 |
| 2.3.6 连接模块的设计 | 第28-29页 |
| 2.4 机械臂结构轻量化 | 第29-33页 |
| 2.4.1 机械臂结构的材料轻量化 | 第29页 |
| 2.4.2 机械臂结构的拓扑轻量化 | 第29-33页 |
| 2.5 机械臂内部走线及虚拟样机构建 | 第33-34页 |
| 2.6 设计指标的验证 | 第34页 |
| 2.7 本章小结 | 第34-35页 |
| 第3章 服务机器人机械臂建模及运动学分析 | 第35-41页 |
| 3.1 引言 | 第35页 |
| 3.2 服务机器人机械臂运动形式分析 | 第35-36页 |
| 3.3 机械臂 D-H 坐标系的建立 | 第36-37页 |
| 3.4 机械臂正运动学分析 | 第37-38页 |
| 3.5 机械臂的雅克比矩阵 | 第38-39页 |
| 3.6 机械臂的工作空间 | 第39-40页 |
| 3.7 本章小结 | 第40-41页 |
| 第4章 性能指标分析及优化函数模型建立 | 第41-51页 |
| 4.1 引言 | 第41页 |
| 4.2 服务机器人机械臂性能指标分析 | 第41-44页 |
| 4.2.1 机械臂最大工作空间距离指标 | 第41-42页 |
| 4.2.2 机械臂静刚度性能指标 | 第42-43页 |
| 4.2.3 机械臂全域速度波动性能指标 | 第43-44页 |
| 4.3 机械臂优化函数模型的建立 | 第44-50页 |
| 4.3.1 优化目标函数的确定及目标耦合性分析 | 第44-46页 |
| 4.3.2 优化变量的选取及变量灵敏度分析 | 第46-48页 |
| 4.3.3 约束条件的确定 | 第48-49页 |
| 4.3.4 优化函数模型的建立 | 第49-50页 |
| 4.4 本章小结 | 第50-51页 |
| 第5章 优化函数模型求解与系统仿真分析 | 第51-69页 |
| 5.1 引言 | 第51页 |
| 5.2 Pareto 最优理论 | 第51-52页 |
| 5.3 粒子群优化算法的改进及验证 | 第52-58页 |
| 5.3.1 粒子群优化算法简介 | 第52-53页 |
| 5.3.2 多目标粒子群算法简介及其改进 | 第53-54页 |
| 5.3.3 多目标粒子群算法改进效率的验证 | 第54-58页 |
| 5.4 基于 IMPSO 的优化模型求解 | 第58-60页 |
| 5.5 尺寸优化结果分析 | 第60-63页 |
| 5.6 尺寸优化的仿真验证 | 第63-68页 |
| 5.6.1 实验方案的确定 | 第63-64页 |
| 5.6.2 虚拟样机的重构与轨迹规划 | 第64-65页 |
| 5.6.3 仿真验证与结果分析 | 第65-68页 |
| 5.7 本章小结 | 第68-69页 |
| 结论 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 | 第74-76页 |
| 致谢 | 第76页 |
