| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-24页 |
| 1.1 引言 | 第10页 |
| 1.2 课题研究的背景意义 | 第10-11页 |
| 1.3 机器人高维构形空间运动规划的研究现状 | 第11-17页 |
| 1.3.1 传统路径规划算法 | 第13-14页 |
| 1.3.2 高维构形空间中传统规划算法的不足 | 第14-15页 |
| 1.3.3 基于随机采样的概率规划算法 | 第15-17页 |
| 1.4 机器人操作系统ROS的软件架构 | 第17-22页 |
| 1.4.1 ROS基本介绍 | 第17页 |
| 1.4.2 ROS的计算图级 | 第17-19页 |
| 1.4.3 机器人运动规划软件包Moveit | 第19-22页 |
| 1.5 论文研究内容和结构 | 第22-24页 |
| 第2章 UR5机械臂的运动学分析和笛卡尔空间轨迹规划 | 第24-40页 |
| 2.1 引言 | 第24页 |
| 2.2 UR5机械臂的正运动学建模 | 第24-27页 |
| 2.3 UR5机械臂的逆运动学建模 | 第27-33页 |
| 2.3.1 基于 3-R平面的第 1、5 关节角的求解 | 第28-30页 |
| 2.3.2 其余关节角的求解 | 第30-33页 |
| 2.3.3 机械臂逆运动学验证 | 第33页 |
| 2.4 笛卡尔空间内轨迹规划 | 第33-38页 |
| 2.4.1 笛卡尔空间内的直线插补 | 第34-36页 |
| 2.4.2 笛卡尔空间内的圆弧轨迹插补 | 第36-38页 |
| 2.5 本章小结 | 第38-40页 |
| 第3章 改进式RRT和RRT*的运动规划的研究 | 第40-58页 |
| 3.1 引言 | 第40页 |
| 3.2 问题描述 | 第40-41页 |
| 3.3 基于快速随机搜索树RRT算法的改进 | 第41-53页 |
| 3.3.1 RRT的基本原理和不足 | 第42-45页 |
| 3.3.2 加入贪婪策略的RRT-Connect算法 | 第45-46页 |
| 3.3.3 RRT-Connect和RRT的对比分析 | 第46-47页 |
| 3.3.4 基于高斯采样策略的RRT*改进算法 | 第47-51页 |
| 3.3.5 基于高斯采样的RRT*算法的仿真实验 | 第51-53页 |
| 3.4 基于AABB层次包围盒树的障碍物碰撞检测 | 第53-55页 |
| 3.5 采样路径点在无碰条件下的样条平滑处理 | 第55-57页 |
| 3.6 本章小结 | 第57-58页 |
| 第4章 基于ROS的虚拟运动控制的设计和抓取仿真实验 | 第58-82页 |
| 4.1 引言 | 第58页 |
| 4.2 创建机械臂的描述文件URDF | 第58-62页 |
| 4.2.1 串联机械臂UR5在ROS下的描述方法 | 第58-62页 |
| 4.2.2 ROS下仿真平台的树形结构图 | 第62页 |
| 4.3 ROS Moveit图形化编译 | 第62-66页 |
| 4.4 UR5虚拟运动控制架构设计 | 第66-69页 |
| 4.4.1 关节控制与启动文件配置 | 第68-69页 |
| 4.4.2 ROS环境下正逆运动学求解流程 | 第69页 |
| 4.5 UR5避障抓取仿真实验 | 第69-79页 |
| 4.5.1 基于自主避障的跨挡板抓取实验 | 第70-78页 |
| 4.5.2 狭窄区域环境下的抓取仿真实验 | 第78-79页 |
| 4.6 本章小结 | 第79-82页 |
| 总结与展望 | 第82-84页 |
| 参考文献 | 第84-88页 |
| 附录A 跨挡板抓取程序 | 第88-92页 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论 | 第92-94页 |
| 致谢 | 第94页 |
