超声电机驱动的多指灵巧手及主从控制系统的研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-29页 |
| ·引言 | 第16-17页 |
| ·灵巧手研究现状与分析 | 第17-19页 |
| ·外置型灵巧手概述 | 第17-18页 |
| ·内置型灵巧手概述 | 第18-19页 |
| ·多指抓取规划研究综述 | 第19-22页 |
| ·主操作手的研究现状与应用 | 第22-26页 |
| ·穿戴型主操作手 | 第22-24页 |
| ·桌面型主操作手 | 第24-26页 |
| ·时延双边遥操作系统控制研究 | 第26-27页 |
| ·本文的主要研究内容 | 第27-29页 |
| 第二章 超声电机驱动的多指灵巧手的设计与仿真 | 第29-43页 |
| ·引言 | 第29页 |
| ·超声电机驱动的灵巧手机械本体设计 | 第29-37页 |
| ·灵巧手的设计要求 | 第29-30页 |
| ·机械本体的设计流程 | 第30页 |
| ·超声电机的预选型 | 第30-31页 |
| ·传感器的选型 | 第31页 |
| ·灵巧手仿人型手指的结构形式 | 第31-33页 |
| ·灵巧手的整体构造 | 第33页 |
| ·灵巧手食指细节设计 | 第33-35页 |
| ·灵巧手拇指细节设计 | 第35-37页 |
| ·基于虚拟样机的灵巧手仿真分析 | 第37-41页 |
| ·灵巧手虚拟样机的建立 | 第37-38页 |
| ·灵巧手的驱动能力仿真与分析 | 第38-39页 |
| ·灵巧手的运动仿真 | 第39-41页 |
| ·灵巧手样机 | 第41-42页 |
| ·本章小结 | 第42-43页 |
| 第三章 灵巧手运动学建模 | 第43-56页 |
| ·引言 | 第43页 |
| ·灵巧手单指正向运动学 | 第43-46页 |
| ·手指逆运动学 | 第46-51页 |
| ·具有耦合关系的食指运动学逆解 | 第46-48页 |
| ·基于近似解析解的逆运动学数值方法 | 第48-49页 |
| ·仿真验证 | 第49-50页 |
| ·拇指运动学逆解 | 第50-51页 |
| ·工作空间分析 | 第51-53页 |
| ·手指的微分运动学 | 第53-54页 |
| ·驱动空间运动学 | 第54-55页 |
| ·本章小结 | 第55-56页 |
| 第四章 基于人手示教的多指抓取规划 | 第56-68页 |
| ·引言 | 第56页 |
| ·多指抓取力规划 | 第56-60页 |
| ·接触模型数学描述 | 第56-58页 |
| ·抓取映射 | 第58页 |
| ·多指抓取静力平衡 | 第58页 |
| ·接触力规划 | 第58-60页 |
| ·关节空间性能规划 | 第60-62页 |
| ·多指抓取约束 | 第60-62页 |
| ·关节空间性能指标 | 第62页 |
| ·多指抓取多目标优化模型 | 第62页 |
| ·多目标粒子群优化算法 | 第62-64页 |
| ·算例仿真与分析 | 第64-67页 |
| ·接触力规划结果与分析 | 第64-66页 |
| ·关节空间内的多目标优化 | 第66-67页 |
| ·本章小结 | 第67-68页 |
| 第五章 灵巧手主从控制系统的研究 | 第68-103页 |
| ·引言 | 第68页 |
| ·基于超声离合器的穿戴型主操作手设计 | 第68-79页 |
| ·超声离合器 | 第69-70页 |
| ·结构方案描述 | 第70-71页 |
| ·主操作手尺度优化 | 第71-75页 |
| ·主操作手力反馈建模 | 第75-76页 |
| ·反向驱动能力分析 | 第76-79页 |
| ·桌面型主操作手设计 | 第79-81页 |
| ·结构设计 | 第79-80页 |
| ·力反馈驱动原理 | 第80-81页 |
| ·主操作手样机 | 第81页 |
| ·灵巧手主从控制系统的硬件规划 | 第81-86页 |
| ·系统整体架构 | 第82页 |
| ·DSP 主控制器选型 | 第82-83页 |
| ·传感器反馈控制系统 | 第83页 |
| ·灵巧手主从控制系统的驱动系统 | 第83-85页 |
| ·超声电机的启/停与正/反转控制 | 第85页 |
| ·超声电机的调速控制 | 第85-86页 |
| ·灵巧手主从控制系统软件规划 | 第86-88页 |
| ·主从控制系统主程序设计 | 第86-87页 |
| ·系统采样周期的确定 | 第87-88页 |
| ·灵巧手的位置控制 | 第88-91页 |
| ·关节空间位置控制 | 第88-90页 |
| ·灵巧手笛卡尔空间位置控制 | 第90-91页 |
| ·灵巧手的力控制 | 第91-98页 |
| ·笛卡尔阻抗力控制的基本原理 | 第91-93页 |
| ·基于阻抗控制的力跟踪实现方法 | 第93-95页 |
| ·灵巧手的模型参考自适应笛卡尔阻抗力控制 | 第95-97页 |
| ·自适应阻抗力控制的实验研究 | 第97-98页 |
| ·灵巧手的频率响应实验 | 第98页 |
| ·主操作手操作性能对比 | 第98-101页 |
| ·实验设置说明 | 第98-99页 |
| ·操作时间性能对比实验 | 第99-100页 |
| ·接触环境刚度鉴别实验 | 第100-101页 |
| ·本章小结 | 第101-103页 |
| 第六章 时延双边遥操作系统鲁棒阻抗控制的研究 | 第103-114页 |
| ·前言 | 第103-104页 |
| ·双边遥操作系统 | 第104-105页 |
| ·遥操作系统控制架构模型 | 第104-105页 |
| ·时延下的系统动力学模型 | 第105页 |
| ·控制器设计 | 第105-109页 |
| ·基于扰动观测器的主端阻抗控制 | 第106-107页 |
| ·从端滑模阻抗控制器设计 | 第107-109页 |
| ·稳定性分析 | 第109-111页 |
| ·实验研究 | 第111-113页 |
| ·实验平台描述 | 第111-112页 |
| ·系统参数设计 | 第112页 |
| ·结果分析 | 第112-113页 |
| ·本章小结 | 第113-114页 |
| 第七章 总结与展望 | 第114-117页 |
| ·本文所做工作与创新点 | 第114-115页 |
| ·需要进一步研究的方向 | 第115-117页 |
| 参考文献 | 第117-125页 |
| 致谢 | 第125-126页 |
| 在学期间发表的学术论文与其他成果 | 第126页 |
