| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 课题研究背景、目的和意义 | 第11-12页 |
| 1.2 水下机械臂发展研究现状 | 第12-18页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第12-15页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第15-18页 |
| 1.3 水下机械臂控制方法简述 | 第18-19页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第19-21页 |
| 第2章 主从手机械臂系统总体介绍 | 第21-30页 |
| 2.1 主从机械臂水面和水下控制系统 | 第21-23页 |
| 2.2 主从水下机械臂系统性能参数 | 第23-26页 |
| 2.3 主从水下机械臂通讯协议 | 第26-27页 |
| 2.4 主从水下机械臂时延分析 | 第27-29页 |
| 2.5 本章小结 | 第29-30页 |
| 第3章 主从水下机械臂的运动分析及建模 | 第30-69页 |
| 3.1 连杆变换和运动方程的建立 | 第30-32页 |
| 3.1.1 连杆变化的推导 | 第30-31页 |
| 3.1.2 运动方程的建立 | 第31-32页 |
| 3.2 七功能和五功能水下机械臂运动方程的建立 | 第32-45页 |
| 3.2.1 机械臂坐标系建立及模型仿真 | 第32-36页 |
| 3.2.2 运动学方程的建立 | 第36-45页 |
| 3.3 七功能水下机械臂和五功能水下机械臂逆运动学分析 | 第45-52页 |
| 3.3.1 运动学逆解的一般性问题 | 第45-46页 |
| 3.3.2 逆运动学方程的推导及求解 | 第46-50页 |
| 3.3.3 水下机械臂逆运动学方程解的优化 | 第50-51页 |
| 3.3.4 水下机械臂逆解运算举例 | 第51-52页 |
| 3.4 机械臂动力学建模 | 第52-59页 |
| 3.4.1 牛顿—欧拉方法动力学建模 | 第52-53页 |
| 3.4.2 实例仿真 | 第53-59页 |
| 3.5 水下机械臂动力学模型 | 第59-67页 |
| 3.5.1 粘性阻力下的机械臂动力学研究 | 第59-64页 |
| 3.5.2 流体阻力下的机械臂动力学研究 | 第64-67页 |
| 3.6 控制系统模型建立 | 第67-68页 |
| 3.7 本章小结 | 第68-69页 |
| 第4章 主从水下机械臂预测控制及仿真验证 | 第69-78页 |
| 4.1 预测控制系统 | 第69-71页 |
| 4.1.1 预测控制系统流程 | 第69页 |
| 4.1.2 预测控制环节 | 第69-70页 |
| 4.1.3 反馈校正环节 | 第70页 |
| 4.1.4 机械臂各关节的机械运动能力 | 第70-71页 |
| 4.2 主从水下机械臂预测控制算法 | 第71-72页 |
| 4.2.1 预测控制算法 | 第71-72页 |
| 4.2.2 预测反馈校正算法 | 第72页 |
| 4.3 仿真实验及分析对比 | 第72-77页 |
| 4.3.1 单关节两周期预测控制和三周期预测控制对比实验 | 第72-73页 |
| 4.3.2 洋流干扰的单关节三周期预测控制 | 第73-75页 |
| 4.3.3 六关节主从机械臂三周期预测控制 | 第75-77页 |
| 4.4 本章小结 | 第77-78页 |
| 第5章 主从水下机械臂延时控制及仿真验证 | 第78-88页 |
| 5.1 延时控制系统 | 第78-80页 |
| 5.1.1 延时控制系统流程 | 第78页 |
| 5.1.2 延时控制环节 | 第78-79页 |
| 5.1.3 反馈校正环节 | 第79-80页 |
| 5.2 主从水下机械臂延时控制算法 | 第80-82页 |
| 5.2.1 延时控制算法 | 第80-81页 |
| 5.2.2 延时环节运动判断 | 第81-82页 |
| 5.2.3 洋流校正判断环节 | 第82页 |
| 5.3 仿真实验及分析对比 | 第82-87页 |
| 5.3.1 理想条件的单关节两周期延时控制和三周期延时控制对比实验 | 第82-83页 |
| 5.3.2 洋流干扰的单关节两周期延时控制和三周期延时控制对比实验 | 第83-85页 |
| 5.3.3 六关节主从机械臂两周期延时控制 | 第85-87页 |
| 5.4 本章小结 | 第87-88页 |
| 第6章 水下机械臂控制实验 | 第88-97页 |
| 6.1 实验系统搭建 | 第88-90页 |
| 6.2 水下机械臂实验及分析 | 第90-96页 |
| 6.2.1 多功能主从机械臂测试实验 | 第90-93页 |
| 6.2.2 主从机械臂预测控制实验 | 第93-94页 |
| 6.2.3 主从机械臂延时控制实验 | 第94-96页 |
| 6.2.4 实验分析 | 第96页 |
| 6.3 本章小结 | 第96-97页 |
| 结论 | 第97-98页 |
| 参考文献 | 第98-102页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第102-103页 |
| 致谢 | 第103页 |
