| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第13-19页 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 | 第13页 |
| 1.2 工业机器人轨迹规划研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 机器人关节空间的轨迹规划 | 第14-15页 |
| 1.4 机器人笛卡尔空间的轨迹规划 | 第15-16页 |
| 1.5 课题的主要内容 | 第16-17页 |
| 1.6 课题来源 | 第17页 |
| 1.7 本章小结 | 第17-19页 |
| 第二章 机器人运动学分析及数学模型 | 第19-33页 |
| 2.1 工业机器人位姿的描述及各坐标系的建立 | 第19-24页 |
| 2.1.1 工业机器人的位姿描述 | 第19页 |
| 2.1.2 刚体位置的表示 | 第19-20页 |
| 2.1.3 刚体姿态的表示 | 第20-21页 |
| 2.1.4 刚体位姿的表示 | 第21页 |
| 2.1.5 坐标变换与齐次变换 | 第21-24页 |
| 2.2 机器人的运动学分析 | 第24-25页 |
| 2.2.1 运动学的正问题 | 第24-25页 |
| 2.2.2 运动学的逆问题 | 第25页 |
| 2.3 D-H坐标参数的建立 | 第25-27页 |
| 2.3.1 机器人的D-H参数定义 | 第25-26页 |
| 2.3.2 机器人坐标系的建立 | 第26页 |
| 2.3.3 机器人连杆变换矩阵的描述 | 第26-27页 |
| 2.4 PUMA560机器人 | 第27-32页 |
| 2.4.1 PUMA560机器人的结构和参数 | 第27-28页 |
| 2.4.2 PUMA560机器人正运动学分析 | 第28-30页 |
| 2.4.3 PUMA560工业机器人逆运动学分析 | 第30-32页 |
| 2.5 本章小结 | 第32-33页 |
| 第三章 工业机器人轨迹规划基本原理分析 | 第33-49页 |
| 3.1 前言 | 第33-34页 |
| 3.2 关节空间轨迹规划 | 第34-38页 |
| 3.2.1 三次多项式函数插值 | 第34-36页 |
| 3.2.2 五次多项式函数插值 | 第36-38页 |
| 3.2.3 三次多项式与五次多项式轨迹规划的对比 | 第38页 |
| 3.3 笛卡尔空间轨迹规划 | 第38-44页 |
| 3.3.1 直线的轨迹规划 | 第39-41页 |
| 3.3.2 空间圆弧的轨迹规划 | 第41-44页 |
| 3.4 轨迹的实时生成 | 第44-47页 |
| 3.4.1 采用关节空间法实时生成轨迹 | 第44-46页 |
| 3.4.2 采用笛卡尔空间法实时生成轨迹 | 第46-47页 |
| 3.5 本章小结 | 第47-49页 |
| 第四章 样条曲线的轨迹规划 | 第49-61页 |
| 4.1 前言 | 第49页 |
| 4.2 B样条曲线的基本概念 | 第49-50页 |
| 4.3 三次均匀B样条曲线的轨迹规划 | 第50-56页 |
| 4.3.1 机械臂关节空间的三次样条函数规划 | 第50-52页 |
| 4.3.2 等距B样条函数的定义 | 第52页 |
| 4.3.3 三次均匀B样条函数的推导方法 | 第52-53页 |
| 4.3.4 三次B样条曲线的性质 | 第53-54页 |
| 4.3.5 控制点的求法 | 第54-55页 |
| 4.3.6 边界条件的求法 | 第55-56页 |
| 4.4 三次非均匀有理B样条曲线(NURBS)的轨迹规划 | 第56-60页 |
| 4.4.1 三次NURBS表达式 | 第57-58页 |
| 4.4.2 参数密化 | 第58页 |
| 4.4.3 修正参数 | 第58-59页 |
| 4.4.4 约束插补步长 | 第59页 |
| 4.4.5 确定期望插补步长 | 第59-60页 |
| 4.4.6 插补点生成 | 第60页 |
| 4.5 本章小结 | 第60-61页 |
| 第五章 遗传算法及NURBS插补算法 | 第61-71页 |
| 5.1 前言 | 第61页 |
| 5.2 基于时间最优的遗传算法全局寻优 | 第61-65页 |
| 5.2.1 遗传算法的工作原理 | 第61-62页 |
| 5.2.2 最优时间算法的数学描述 | 第62-64页 |
| 5.2.3 基于遗传算法的寻优 | 第64-65页 |
| 5.2.4 最优时间间隔参数寻优 | 第65页 |
| 5.3 NURBS插补算法 | 第65-70页 |
| 5.3.1 算法的提出 | 第65-66页 |
| 5.3.2 NURBS曲线的一般性表述 | 第66-67页 |
| 5.3.3 NURB曲线的实时性在线插补 | 第67-69页 |
| 5.3.4 算法具体实现 | 第69-70页 |
| 5.4 本章小结 | 第70-71页 |
| 第六章 仿真与分析 | 第71-83页 |
| 6.1 前言 | 第71页 |
| 6.2 时间最优轨迹规划仿真与分析 | 第71-76页 |
| 6.2.1 PUMA560机器人仿真模型的建立 | 第71-73页 |
| 6.2.2 基于遗传算法的最优时间轨迹规划算法仿真 | 第73-74页 |
| 6.2.3 仿真结果分析 | 第74-76页 |
| 6.3 基于NURBS插补算法的轨迹规划仿真结果与分析 | 第76-81页 |
| 6.3.1 仿真算例 1-空间圆弧的NURBS插补 | 第76-77页 |
| 6.3.2 仿真算例 2-星型曲线的NURBS实时插补 | 第77-78页 |
| 6.3.3 仿真算例 3-蝴蝶型曲线的NURBS实时插补 | 第78-81页 |
| 6.4 本章小结 | 第81-83页 |
| 第七章 结论 | 第83-85页 |
| 7.1 总结 | 第83页 |
| 7.2 展望 | 第83-85页 |
| 参考文献 | 第85-87页 |
| 作者简介 | 第87页 |
| 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与的项目 | 第87-88页 |
| 致谢 | 第88-89页 |
