| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 前言 | 第9页 |
| 1.2 论文的研究目的及意义 | 第9-10页 |
| 1.3 管道攀爬机器人的研究现状及发展 | 第10-14页 |
| 1.3.1 国内外研究概况 | 第10页 |
| 1.3.2 典型管道攀爬机器人介绍 | 第10-14页 |
| 1.4 论文的主要研究内容 | 第14-15页 |
| 1.5 论文研究的技术路线 | 第15-16页 |
| 第2章 管道攀爬机器人总体方案设计与分析 | 第16-25页 |
| 2.1 总体设计目标 | 第16页 |
| 2.2 拓扑结构与运动方案设计 | 第16-20页 |
| 2.3 运动学分析 | 第20-23页 |
| 2.3.1 齐次坐标变换 | 第20-21页 |
| 2.3.2 基于 D-H 法的逆运动学求解 | 第21-23页 |
| 2.4 管道攀爬机器人运动与动力特性分析流程 | 第23-24页 |
| 2.5 本章小结 | 第24-25页 |
| 第3章 管道攀爬机器人本体设计与分析 | 第25-40页 |
| 3.1 结构设计与实体建模 | 第25-29页 |
| 3.1.1 手爪机构 | 第25-27页 |
| 3.1.2 其他主要部件 | 第27-28页 |
| 3.1.3 总体装配 | 第28-29页 |
| 3.2 机器人虚拟样机的仿真分析 | 第29-36页 |
| 3.2.1 机器人实体模型的等效转换 | 第29页 |
| 3.2.2 模型处理 | 第29-32页 |
| 3.2.3 运动稳定性仿真与分析 | 第32-36页 |
| 3.3 基于 ANSYS Workbench 的夹臂模态分析 | 第36-39页 |
| 3.3.1 模态分析基础 | 第36页 |
| 3.3.2 预应力模态分析 | 第36-38页 |
| 3.3.3 结果分析与比较 | 第38-39页 |
| 3.4 本章小结 | 第39-40页 |
| 第4章 管道攀爬机器人运动步态及转弯特性分析 | 第40-56页 |
| 4.1 蠕虫式攀爬步态分析 | 第40-42页 |
| 4.2 翻转式攀爬步态分析 | 第42-43页 |
| 4.3 攀爬过程的仿真与分析 | 第43-45页 |
| 4.4 转弯特性分析 | 第45-55页 |
| 4.4.1 转弯过渡的步态分析 | 第46-49页 |
| 4.4.2 定义各关节的驱动函数 | 第49-50页 |
| 4.4.3 转弯过渡的仿真与分析 | 第50-55页 |
| 4.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 第5章 管道攀爬机器人优化设计与联合仿真 | 第56-72页 |
| 5.1 机器人各结构尺寸的优化设计 | 第56-61页 |
| 5.1.1 躯干与连接臂长度的优化设计 | 第57-59页 |
| 5.1.2 手臂与手爪长度的优化设计 | 第59-61页 |
| 5.2 机器人手爪机构的参数化建模与优化设计 | 第61-67页 |
| 5.2.1 初始条件 | 第61-62页 |
| 5.2.2 简化模型与参数化建模 | 第62-63页 |
| 5.2.3 细化模型与设计研究 | 第63-65页 |
| 5.2.4 最优化设计 | 第65-67页 |
| 5.3 基于 ADAMS 与 MATLAB 的手爪机构联合仿真 | 第67-71页 |
| 5.3.1 机械系统的建模与仿真 | 第67-68页 |
| 5.3.2 联合控制结构的导出 | 第68页 |
| 5.3.3 控制模型的搭建与仿真 | 第68-71页 |
| 5.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 第6章 管道攀爬机器人物理样机的制作与实验 | 第72-79页 |
| 6.1 控制流程及实验器材简介 | 第72-73页 |
| 6.2 样机组装与实验 | 第73-78页 |
| 6.3 本章小结 | 第78-79页 |
| 第7章 结论与展望 | 第79-81页 |
| 7.1 主要结论 | 第79-80页 |
| 7.2 后续研究工作与展望 | 第80-81页 |
| 致谢 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-86页 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文及专利 | 第86-87页 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 | 第87-88页 |
| 中文详细摘要 | 第88-90页 |
| 英文详细摘要 | 第90-92页 |