| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题的背景与研究意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-15页 |
| 1.2.1 自动挖掘的研究现状 | 第10-14页 |
| 1.2.2 机器人轨迹规划算法的研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3 本文主要的研究内容 | 第15-17页 |
| 第2章 挖掘机机理模型的建立 | 第17-37页 |
| 2.1 挖掘机装置的介绍 | 第17-18页 |
| 2.2 机器人学的数学基础 | 第18-22页 |
| 2.2.1 机器人位姿描述 | 第18-19页 |
| 2.2.2 齐次坐标变换及运算 | 第19-22页 |
| 2.3 挖掘机运动学模型的建立 | 第22-27页 |
| 2.3.1 挖掘机运动学正问题的求解 | 第23-25页 |
| 2.3.2 挖掘机运动学逆问题的求解 | 第25-27页 |
| 2.4 挖掘机液压缸缸长与关节角度的转换 | 第27-29页 |
| 2.5 雅克比矩阵的建立 | 第29-32页 |
| 2.5.1 雅克比矩阵 | 第29-30页 |
| 2.5.2 关节空间的加速度 | 第30-31页 |
| 2.5.3 力域中的雅克比矩阵 | 第31-32页 |
| 2.6 挖掘机动力学模型的建立 | 第32-36页 |
| 2.6.1 动力学方程的建立方法 | 第32-33页 |
| 2.6.2 三自由度挖掘机工作装置动力学方程的建立 | 第33-36页 |
| 2.6.3 挖掘阻力计算 | 第36页 |
| 2.7 本章小结 | 第36-37页 |
| 第3章 自动挖掘轨迹规划算法的设计 | 第37-51页 |
| 3.1 机器人的轨迹规划插值方法 | 第37-40页 |
| 3.1.1 轨迹规划的任务 | 第37-38页 |
| 3.1.2 关节空间的轨迹规划方法 | 第38-40页 |
| 3.2 挖土量计算 | 第40-41页 |
| 3.3 均质介质条件下满足单次挖土量的挖掘机轨迹规划 | 第41-43页 |
| 3.4 非均质介质条件下的两级挖掘轨迹规划 | 第43-49页 |
| 3.4.1 障碍物分析 | 第43-44页 |
| 3.4.2 原像规划 | 第44-46页 |
| 3.4.3 两级挖掘轨迹规划方法 | 第46-49页 |
| 3.5 本章小结 | 第49-51页 |
| 第4章 AMESim和Matlab的联合仿真 | 第51-65页 |
| 4.1 AMESim软件简介 | 第51-52页 |
| 4.2 联合仿真的系统设置及主要步骤 | 第52-54页 |
| 4.3 挖掘机AMESim模型的建立 | 第54-61页 |
| 4.3.1 挖掘机机构模型 | 第54-58页 |
| 4.3.2 挖掘机液压模型 | 第58-61页 |
| 4.4 联合仿真模型 | 第61-62页 |
| 4.5 本章小结 | 第62-65页 |
| 第5章 仿真结果分析 | 第65-77页 |
| 5.1 挖掘机模型的验证 | 第65-66页 |
| 5.2 挖掘机轨迹规划算法的验证 | 第66-75页 |
| 5.3 本章小结 | 第75-77页 |
| 第6章 总结与展望 | 第77-79页 |
| 6.1 总结 | 第77-78页 |
| 6.2 展望 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-83页 |
| 附录A | 第83-87页 |
| 致谢 | 第87-89页 |
| 个人简历、在校期间发表的学术论文和研究成果 | 第89页 |