| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 目录 | 第9-12页 |
| 主要符号表 | 第12-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-30页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第15-16页 |
| 1.2 国内外相关领域研究现状和综述 | 第16-28页 |
| 1.2.1 运动学协调 | 第16-22页 |
| 1.2.2 双机器人碰撞检测与避碰路径规划研究现状 | 第22-25页 |
| 1.2.3 双机器人力学协调研究现状 | 第25-28页 |
| 1.3 本文研究内容 | 第28-30页 |
| 1.3.1 课题研究的提出 | 第28页 |
| 1.3.2 研究内容 | 第28-29页 |
| 1.3.3 本文研究内容和体系结构 | 第29-30页 |
| 第二章 双机器人碰撞检测及避碰路径规划方法研究 | 第30-77页 |
| 2.1 引言 | 第30页 |
| 2.2 机器人模型介绍 | 第30-32页 |
| 2.3 碰撞检测与避碰路径规划的数学基础 | 第32-39页 |
| 2.3.1 最短分离距离与最短穿透距离 | 第32-33页 |
| 2.3.2 球体之间的碰撞检测与距离计算 | 第33页 |
| 2.3.3 圆柱体之间的碰撞检测与距离计算 | 第33-34页 |
| 2.3.4 OBB 之间碰撞检测与距离计算基本理论 | 第34-39页 |
| 2.4 基于八叉树数据结构的三层球体碰撞检测模型 | 第39-44页 |
| 2.4.1 基于八叉树结构的广义正方体包围球模型 | 第39-41页 |
| 2.4.2 广义长方体的三层包围球模型 | 第41-44页 |
| 2.5 基于 OBB 简化建模的碰撞检测与距离计算模型 | 第44-51页 |
| 2.5.1 OBB 包围盒距离计算算法基础 | 第44-46页 |
| 2.5.2 OBB 包围盒距离计算算法 | 第46-51页 |
| 2.6 基于速度排斥场的避碰路径规划方法研究 | 第51-60页 |
| 2.6.1 速度排斥场模型介绍 | 第51-52页 |
| 2.6.2 避碰路径生成系统介绍 | 第52-54页 |
| 2.6.3 速度排斥场模型的分析和改进 | 第54-60页 |
| 2.7 双机器人碰撞检测与避碰路径规划仿真研究 | 第60-75页 |
| 2.7.1 双机器人运动学仿真平台的建立 | 第60-61页 |
| 2.7.2 仿真运动描述 | 第61-62页 |
| 2.7.3 基于八叉树数据结构的三层球体建模碰撞检测模型仿真研究 | 第62-65页 |
| 2.7.4 三种包围盒建模距离计算模型的仿真研究 | 第65-70页 |
| 2.7.5 三种速度排斥场模型在双机器人避碰路径规划中的仿真分析 | 第70-75页 |
| 2.8 本章小结 | 第75-77页 |
| 第三章 双机器人协调焊接方法研究和仿真系统设计 | 第77-116页 |
| 3.1 引言 | 第77页 |
| 3.2 工业机器人运动学基础 | 第77-79页 |
| 3.2.1 运动学正解 | 第78页 |
| 3.2.2 运动学逆解 | 第78-79页 |
| 3.3 焊缝离散化及离散点坐标系的建立 | 第79-84页 |
| 3.3.1 直线焊缝离散化 | 第82-83页 |
| 3.3.2 曲线焊缝离散化 | 第83-84页 |
| 3.4 双机器人协调焊接轨迹规划方法 | 第84-95页 |
| 3.4.1 双机器人运动链的解耦 | 第85-86页 |
| 3.4.2 空间旋转轴位置设置分析 | 第86-89页 |
| 3.4.3 双机器人协调焊接运动约束条件 | 第89-95页 |
| 3.5 基于协调焊接任务速度可操作性最优的轨迹优化算法的研究 | 第95-97页 |
| 3.5.1 优化目标设计 | 第95页 |
| 3.5.2 优化变量搜索 | 第95-97页 |
| 3.6 协调焊接运动仿真和可操作性优化仿真 | 第97-115页 |
| 3.6.1 双机器人运动学仿真平台的建立 | 第97-98页 |
| 3.6.2 钢制弯头协调焊接运动学仿真 | 第98-103页 |
| 3.6.3 轿车排气歧管协调焊接运动学仿真 | 第103-109页 |
| 3.6.4 双机器人协调焊接工件坐标系最优位置搜索仿真 | 第109-115页 |
| 3.7 本章小结 | 第115-116页 |
| 第四章 双机器人运动学分析和协调方法研究 | 第116-130页 |
| 4.1 引言 | 第116页 |
| 4.2 双机器人系统坐标系标定 | 第116-118页 |
| 4.3 双机器人运动学协调跟随运动离线路径生成方法研究 | 第118-122页 |
| 4.3.1 坐标系建立和运动学约束分析 | 第119-120页 |
| 4.3.2 从机器人变姿态协调跟随运动离线路径生成方法 | 第120-122页 |
| 4.4 双工业机器人协调镜像运动路径生成方法研究 | 第122-127页 |
| 4.4.1 坐标系建立和运动学约束分析 | 第123-124页 |
| 4.4.2 空间平面方程的计算 | 第124页 |
| 4.4.3 从机器人工具末端路径点生成 | 第124-127页 |
| 4.5 双机器人基坐标系标定仿真 | 第127-129页 |
| 4.6 本章小结 | 第129-130页 |
| 第五章 双机器人力控制和协调方法研究 | 第130-153页 |
| 5.1 引言 | 第130页 |
| 5.2 双机器人抓取同一个物体的静力学分析 | 第130-132页 |
| 5.2.1 施加在质心上的外力和外力矩的计算 | 第130-131页 |
| 5.2.2 物体所受内力和内力矩 | 第131-132页 |
| 5.3 机器人的力学控制方法 | 第132-135页 |
| 5.3.1 位置/力混合控制 | 第132-133页 |
| 5.3.2 阻抗控制方法 | 第133-135页 |
| 5.3.3 位置/力混合控制与阻抗控制的比较 | 第135页 |
| 5.4 基于遗传算方法优化的双机器人协调搬运速度阻尼 PD 控制 | 第135-143页 |
| 5.4.1 力反馈阻尼控制 | 第136-139页 |
| 5.4.2 基于遗传算法的 PD 系数寻优 | 第139-143页 |
| 5.5 力控制算法仿真 | 第143-152页 |
| 5.5.1. 仿真环境介绍 | 第143-144页 |
| 5.5.2. 仿真模型介绍 | 第144页 |
| 5.5.3. 算法仿真 | 第144-152页 |
| 5.6 本章小结 | 第152-153页 |
| 第六章 双机器人运动学协调与力控制实验 | 第153-170页 |
| 6.1 引言 | 第153页 |
| 6.2 控制系统结构 | 第153-154页 |
| 6.3 实验平台简介 | 第154-156页 |
| 6.4 双机器人运动学协调实验 | 第156-161页 |
| 6.4.1 双机器人协调跟随运动实验 | 第156-159页 |
| 6.4.2 双机器人协调镜像运动实验 | 第159-161页 |
| 6.5 双机器人力学协调搬运实验 | 第161-169页 |
| 6.5.1 实验准备 | 第161-162页 |
| 6.5.2 双机器人力学协调搬运实验设计 | 第162-165页 |
| 6.5.3 使用遗传算法获取优化的 PD 系数实验 | 第165-167页 |
| 6.5.4 实验结果和分析 | 第167-169页 |
| 6.6 本章小结 | 第169-170页 |
| 总结与展望 | 第170-173页 |
| 7.1. 研究总结 | 第170页 |
| 7.2. 创新点 | 第170-171页 |
| 7.3. 未来研究工作展望 | 第171-173页 |
| 参考文献 | 第173-180页 |
| 附录I 计算 SDmin时判断点落在 26 个区域的判断方法 | 第180-183页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第183-184页 |
| 致谢 | 第184-185页 |
| 附件 | 第185页 |
