| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-10页 |
| 第一章 绪论 | 第10-20页 |
| ·研究背景 | 第10-11页 |
| ·空间机器人控制计算机的国内外研究现状 | 第11-17页 |
| ·机器人控制计算机国内外发展现状 | 第11-14页 |
| ·机器人控制计算机与片上系统SOC | 第14-16页 |
| ·机器人控制计算机协处理器的发展 | 第16-17页 |
| ·内容安排 | 第17-20页 |
| 第二章 机器人运动学与CORDIC算法研究 | 第20-32页 |
| ·6自由度机械臂运动学正反解 | 第20-22页 |
| ·超越函数实现算法介绍 | 第22-24页 |
| ·查找表法(Table Lookup Method) | 第23页 |
| ·多项式拟合(Polynomial Approximation) | 第23页 |
| ·Digit-by-digit算法 | 第23-24页 |
| ·CORDIC算法研究 | 第24-30页 |
| ·圆周系统 | 第25-28页 |
| ·线性和双曲系统 | 第28-29页 |
| ·CORDIC的统一算法 | 第29-30页 |
| ·本章小结 | 第30-32页 |
| 第三章 基于CORDIC的6自由度空间机械臂运动学高速算法 | 第32-42页 |
| ·运动学正解的CORDIC计算方法 | 第32-33页 |
| ·运动学反解的可CORDIC算法化探讨 | 第33-37页 |
| ·旋转计算的处理 | 第33-35页 |
| ·平方根计算的处理 | 第35-36页 |
| ·反正切计算的处理 | 第36-37页 |
| ·运动学反解的CORDIC计算方法 | 第37-40页 |
| ·本章小结 | 第40-42页 |
| 第四章 协处理器的内部设计 | 第42-60页 |
| ·FPGA器件及其作为协处理器的优缺点分析 | 第42-49页 |
| ·FPGA的基本结构 | 第43-44页 |
| ·FPGA器件的性能特点 | 第44-45页 |
| ·FPGA作为协处理器的优势分析 | 第45-46页 |
| ·FPGA的设计流程 | 第46-49页 |
| ·协处理器内部总体结构划分 | 第49-51页 |
| ·CORDIC算法核的实现 | 第51-54页 |
| ·经典CORDIC迭代结构 | 第51-52页 |
| ·CORDIC-Pipe结构 | 第52-53页 |
| ·CORDIC软核的结构 | 第53-54页 |
| ·协处理器运动学算法运算模块的设计实现 | 第54-56页 |
| ·运动学算法模块中子模块的功能 | 第54-55页 |
| ·运动学运算模块的工作方式 | 第55-56页 |
| ·协处理器系统总体实现 | 第56-59页 |
| ·协处理器的内部结构与控制流程 | 第56-57页 |
| ·协处理器控制命令字及状态字解析 | 第57-58页 |
| ·三模冗余与出错处理 | 第58-59页 |
| ·配置更新 | 第59页 |
| ·本章小结 | 第59-60页 |
| 第五章 基于FPGA协处理器的中央控制计算机硬件框架设计 | 第60-74页 |
| ·协处理器的接口设计与调用逻辑 | 第60-63页 |
| ·协处理器硬件接口设计 | 第60-62页 |
| ·协处理器控制流程 | 第62-63页 |
| ·基于协处理器的中央控制计算机容错措施 | 第63-72页 |
| ·冷热双冗余CAN总线系统的设计与实现 | 第63-70页 |
| ·CAN总线系统的基本冗余方式 | 第64-65页 |
| ·空间机器人机械手控制系统设计概述 | 第65-66页 |
| ·双冗余CAN总线系统设计 | 第66-68页 |
| ·CAN总线系统相关软件措施 | 第68-69页 |
| ·CAN总线系统可靠性分析 | 第69-70页 |
| ·EDAC(Error Detection And Correction)容错电路的设计实现 | 第70-72页 |
| ·检错与纠错原理 | 第70-71页 |
| ·EDAC电路的设计 | 第71-72页 |
| ·中央控制计算机主控单板整体硬件框架 | 第72-73页 |
| ·本章小结 | 第73-74页 |
| 第六章 协处理器的功能验证与测试 | 第74-78页 |
| ·系统性能测试 | 第74-75页 |
| ·测试环境 | 第74页 |
| ·协处理器运动学计算仿真验证 | 第74-75页 |
| ·协处理器冗余容错功能验证与测试 | 第75-77页 |
| ·冷热冗余CAN总线系统验证与测试 | 第75-77页 |
| ·冗余备份功能测试 | 第76页 |
| ·CAN总线测试信道通信速率的验证 | 第76-77页 |
| ·EDAC容错功能的测试与验证 | 第77页 |
| ·本章小结 | 第77-78页 |
| 第七章 工作总结与展望 | 第78-80页 |
| ·工作总结 | 第78页 |
| ·工作展望 | 第78-80页 |
| 参考文献 | 第80-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 | 第83页 |
