| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第17-35页 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 | 第17-18页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第17页 |
| 1.1.2 研究的目的和意义 | 第17-18页 |
| 1.2 翻滚目标在轨捕获的研究现状 | 第18-24页 |
| 1.2.1 美国的多臂空间机器人在轨捕获项目 | 第18-21页 |
| 1.2.2 国际空间站灵巧机械臂SPDM | 第21-22页 |
| 1.2.3 欧洲、日本以及德国的非合作目标在轨捕获系统 | 第22-23页 |
| 1.2.4 国内的研究现状 | 第23-24页 |
| 1.3 翻滚目标在轨捕获的关键技术研究现状 | 第24-31页 |
| 1.3.1 双臂空间机器人动力学耦合 | 第24-25页 |
| 1.3.2 非合作翻滚目标的参数辨识 | 第25-27页 |
| 1.3.3 非合作翻滚目标位姿估计方法 | 第27-29页 |
| 1.3.4 翻滚目标在轨捕获技术 | 第29-31页 |
| 1.4 当前研究存在的问题 | 第31-32页 |
| 1.5 本文的主要研究内容 | 第32-35页 |
| 第2章 空间翻滚目标及双臂空间机器人系统动力学建模 | 第35-50页 |
| 2.1 引言 | 第35页 |
| 2.2 空间翻滚目标的数学建模 | 第35-37页 |
| 2.2.1 姿态运动学方程 | 第35-36页 |
| 2.2.2 姿态动力学方程 | 第36-37页 |
| 2.3 翻滚目标的运动特性分析 | 第37-40页 |
| 2.3.1 基于惯性主轴的翻滚运动 | 第37-39页 |
| 2.3.2 基于任意轴的翻滚运动 | 第39-40页 |
| 2.4 双臂空间机器人运动学建模 | 第40-43页 |
| 2.4.1 位置级运动学建模 | 第41-42页 |
| 2.4.2 速度级运动学建模 | 第42-43页 |
| 2.5 双臂空间机器人动力学建模 | 第43-45页 |
| 2.5.1 双臂空间机器人一般动力学方程 | 第44-45页 |
| 2.5.2 自由漂浮双臂空间机器人动力学方程 | 第45页 |
| 2.6 双臂空间机器人系统动力学模型校验 | 第45-49页 |
| 2.7 本章小结 | 第49-50页 |
| 第3章 双臂空间机器人及目标的动力学耦合特性 | 第50-72页 |
| 3.1 引言 | 第50页 |
| 3.2 动力学耦合问题分解 | 第50-55页 |
| 3.2.1 位置级耦合分解 | 第52-54页 |
| 3.2.2 速度级耦合分解 | 第54-55页 |
| 3.3 双臂间的动力学耦合 | 第55-57页 |
| 3.4 双臂与基座间的动力学耦合 | 第57-58页 |
| 3.5 双臂空间机器人与翻滚目标的动力学耦合 | 第58-63页 |
| 3.5.1 翻滚目标与机械臂末端的动力学耦合 | 第58-60页 |
| 3.5.2 动力学耦合在双臂协同抓捕中的应用 | 第60-63页 |
| 3.6 仿真分析 | 第63-71页 |
| 3.6.1 双臂机器人系统的动力学耦合仿真 | 第63-67页 |
| 3.6.2 双臂机器人系统与翻滚目标的动力学耦合仿真 | 第67-71页 |
| 3.7 本章小结 | 第71-72页 |
| 第4章 基于双目立体视觉的图像融合增强及位姿测量方法 | 第72-99页 |
| 4.1 引言 | 第72页 |
| 4.2 图像融合增强的视觉测量思想 | 第72-77页 |
| 4.2.1 传统基于圆特征的立体视觉测量方法 | 第72-74页 |
| 4.2.2 基于图像融合增强的立体视觉测量思想 | 第74-77页 |
| 4.3 双目立体视觉理论建模 | 第77-81页 |
| 4.3.1 内外参数标定 | 第77-80页 |
| 4.3.2 基于双目视觉的三维重建 | 第80-81页 |
| 4.4 目标的图像识别 | 第81-87页 |
| 4.4.1 双目立体视觉系统的设计 | 第81-82页 |
| 4.4.2 拖尾图像的处理方法 | 第82-84页 |
| 4.4.3 目标识别方法 | 第84-87页 |
| 4.5 有效的双目协同测量方法 | 第87-93页 |
| 4.5.1 空间圆位姿求解 | 第87-91页 |
| 4.5.2 立体视觉协同测量方法 | 第91-93页 |
| 4.6 实验分析 | 第93-98页 |
| 4.6.1 实验流程 | 第93-94页 |
| 4.6.2 结果分析 | 第94-98页 |
| 4.7 本章小结 | 第98-99页 |
| 第5章 基于虚拟立体视觉的非合作目标协同测量方法 | 第99-116页 |
| 5.1 引言 | 第99页 |
| 5.2 虚拟立体视觉测量思想 | 第99-103页 |
| 5.3 多视点三维重建 | 第103-106页 |
| 5.3.1 卫星表面三维点云的获取 | 第103-105页 |
| 5.3.2 三维无序点云的特征提取算法 | 第105-106页 |
| 5.4 虚拟立体视觉测量方法 | 第106-112页 |
| 5.4.1 三角支架测量坐标系的建立 | 第107-108页 |
| 5.4.2 三角支架内切圆等效转换原理 | 第108-110页 |
| 5.4.3 等效立体视觉测量方法 | 第110-112页 |
| 5.5 实验分析 | 第112-115页 |
| 5.5.1 实验流程 | 第112-113页 |
| 5.5.2 结果分析 | 第113-115页 |
| 5.6 本章小结 | 第115-116页 |
| 第6章 基于参数估计的双臂协调轨迹规划方法 | 第116-138页 |
| 6.1 引言 | 第116-117页 |
| 6.2 混合卡尔曼滤波器的设计 | 第117-119页 |
| 6.3 空间翻滚目标参数估计方法 | 第119-124页 |
| 6.3.1 绕惯量主轴旋转的参数估计 | 第119-121页 |
| 6.3.2 绕任意轴旋转的参数估计 | 第121-123页 |
| 6.3.3 线速度估计 | 第123-124页 |
| 6.4 双臂在轨捕获的轨迹规划方法 | 第124-126页 |
| 6.5 仿真分析 | 第126-137页 |
| 6.5.1 实例一：绕惯量主轴旋转 | 第126-129页 |
| 6.5.2 实例二：绕任意轴旋转 | 第129-131页 |
| 6.5.3 双臂协同抓捕仿真 | 第131-137页 |
| 6.6 本章小结 | 第137-138页 |
| 第7章 双臂空间机器人协调捕获的地面实验 | 第138-149页 |
| 7.1 引言 | 第138页 |
| 7.2 实验系统介绍 | 第138-143页 |
| 7.2.1 实验系统的构造 | 第138-140页 |
| 7.2.2 实验原理论述 | 第140-143页 |
| 7.3 地面捕获实验研究 | 第143-148页 |
| 7.3.1 双臂协同抓捕喷嘴 | 第143-145页 |
| 7.3.2 双臂协同抓捕喷嘴与三角支架 | 第145-148页 |
| 7.4 本章小结 | 第148-149页 |
| 结论 | 第149-152页 |
| 参考文献 | 第152-167页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第167-170页 |
| 致谢 | 第170-171页 |
| 个人简历 | 第171页 |
