| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 研究的背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.2 机械臂国内外研究现状 | 第13-17页 |
| 1.2.1 机械臂国外研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.2 机械臂国内研究现状 | 第15-16页 |
| 1.2.3 机械臂关键技术进展 | 第16-17页 |
| 1.3 本文主要研究内容及技术路线 | 第17-20页 |
| 1.3.1 本文的主要研究内容 | 第17-18页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第18-20页 |
| 第二章 面向葡萄采摘四自由度机械臂的结构设计 | 第20-35页 |
| 2.1 篱架整枝食用葡萄种植情况 | 第20页 |
| 2.2 面向葡萄采摘的关节型4-DOF机械臂整体设计指标 | 第20-21页 |
| 2.3 构型与自由度的确定 | 第21-22页 |
| 2.4 机械臂关节参数的确定 | 第22-23页 |
| 2.4.1 各关节转角范围的确定 | 第22页 |
| 2.4.2 各连杆长度的确定 | 第22-23页 |
| 2.5 基于中空走线要求的机械臂本体结构设计 | 第23-26页 |
| 2.5.1 基于中空走线要求的腰关节与肩关节结构设计 | 第24-25页 |
| 2.5.2 基于中空走线要求的肘关节与腕关节结构设计 | 第25-26页 |
| 2.6 机械臂驱动系统的选型 | 第26-28页 |
| 2.6.1 机械臂驱动方式的选型 | 第26-27页 |
| 2.6.2 机械臂各关节驱动力矩的估算 | 第27-28页 |
| 2.7 基于ADAMS虚拟样机技术的机械臂动力学仿真 | 第28-33页 |
| 2.7.1 虚拟样机的建立 | 第29-31页 |
| 2.7.2 仿真与分析 | 第31-33页 |
| 2.8 电机与减速机参数的确定 | 第33-34页 |
| 2.9 本章小节 | 第34-35页 |
| 第三章 面向葡萄采摘四自由度机械臂的运动学分析 | 第35-50页 |
| 3.1 机械臂正运动学分析 | 第35-38页 |
| 3.1.1 机械臂的连杆坐标系与D-H参数 | 第35-36页 |
| 3.1.2 机械臂坐标变换 | 第36-38页 |
| 3.2 机械臂逆运动学分析 | 第38-41页 |
| 3.3 基于MATLABRoboticsToolbox的机械臂运动学仿真验证 | 第41-44页 |
| 3.3.1 关节型葡萄采摘机械臂数学模型的建立 | 第41-42页 |
| 3.3.2 机械臂正运动学仿真验证 | 第42-43页 |
| 3.3.3 逆运动学仿真 | 第43-44页 |
| 3.4 机械臂工作空间的分析与仿真 | 第44-48页 |
| 3.4.1 工作空间的定义 | 第44页 |
| 3.4.2 确定工作空间的主要方法 | 第44页 |
| 3.4.3 基于蒙特卡洛法的葡萄采摘机械臂工作空间求解 | 第44-48页 |
| 3.5 本章小结 | 第48-50页 |
| 第四章 面向葡萄采摘四自由度机械臂的轨迹规划 | 第50-65页 |
| 4.1 轨迹规划的概述 | 第50页 |
| 4.2 关节空间轨迹规划方法 | 第50-54页 |
| 4.2.1 三次多项式插值 | 第51-52页 |
| 4.2.2 具有中间点的三次多项式插值 | 第52-53页 |
| 4.2.3 五次多项式插值 | 第53-54页 |
| 4.3 笛卡尔空间轨迹规划 | 第54-58页 |
| 4.3.1 空间直线轨迹规划 | 第54-56页 |
| 4.3.2 空间圆弧轨迹规划 | 第56-58页 |
| 4.4 基于葡萄采摘的机械臂轨迹规划与仿真 | 第58-63页 |
| 4.4.1 作业路径的描述 | 第58-59页 |
| 4.4.2 插值点的建立 | 第59-60页 |
| 4.4.3 轨迹点的插值计算 | 第60-62页 |
| 4.4.4 空间直线插补仿真实验 | 第62-63页 |
| 4.5 本章小结 | 第63-65页 |
| 第五章 葡萄采摘机械臂的控制系统设计及试验分析 | 第65-79页 |
| 5.1 葡萄采摘机械臂的控制系统设计 | 第65-71页 |
| 5.1.1 硬件系统的设计 | 第65-66页 |
| 5.1.2 软件系统的设计 | 第66-71页 |
| 5.2 基于轨迹规划算法的模拟葡萄采摘试验研究 | 第71-77页 |
| 5.2.1 四自由度关节型葡萄采摘机械臂的物理样机的构建 | 第71-72页 |
| 5.2.2 试验材料与设备 | 第72页 |
| 5.2.3 葡萄采摘机械臂单关节位置控制试验 | 第72-75页 |
| 5.2.4 基于轨迹规划算法的模拟葡萄采摘试验 | 第75-77页 |
| 5.3 本章小结 | 第77-79页 |
| 第六章 总结与展望 | 第79-81页 |
| 6.1 总结 | 第79-80页 |
| 6.2 展望 | 第80-81页 |
| 参考文献 | 第81-85页 |
| 致谢 | 第85-86页 |
| 读研期间参加的科研项目与研究成果 | 第86页 |
