| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 采摘机器人国内外研究现状 | 第11-16页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第11-14页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第14-16页 |
| 1.3 柑橘采摘机器人采摘姿态与序列的研究现状 | 第16-17页 |
| 1.4 研究目标与主要研究内容 | 第17-18页 |
| 1.4.1 研究目标 | 第17页 |
| 1.4.2 主要研究内容 | 第17-18页 |
| 1.5 本章小结 | 第18-20页 |
| 第二章 柑橘采摘机器人运动学求解及工作空间分析 | 第20-38页 |
| 2.1 机器人运动学分析的数学基础 | 第20-23页 |
| 2.1.1 末端执行器位姿描述 | 第20-22页 |
| 2.1.1.1 位置描述 | 第20-21页 |
| 2.1.1.2 姿态描述 | 第21-22页 |
| 2.1.2 连杆关系描述 | 第22-23页 |
| 2.2 柑橘采摘机器人运动学建模与求解 | 第23-29页 |
| 2.2.1 运动学建模 | 第23-25页 |
| 2.2.2 正运动学求解 | 第25-26页 |
| 2.2.3 逆运动学求解 | 第26-29页 |
| 2.3 柑橘采摘机器人运动学仿真验证 | 第29-34页 |
| 2.3.1 正运动学仿真验证 | 第29-31页 |
| 2.3.2 逆运动学仿真验证 | 第31-34页 |
| 2.4 柑橘采摘机器人工作空间 | 第34-37页 |
| 2.4.1 工作空间的定义 | 第34页 |
| 2.4.2 机器人工作空间确定的方法 | 第34-35页 |
| 2.4.3 机器人工作空间仿真分析 | 第35-37页 |
| 2.5 本章小结 | 第37-38页 |
| 第三章 柑橘采摘机器人采摘姿态研究 | 第38-64页 |
| 3.1 咬合型末端执行器采摘姿态求解 | 第38-46页 |
| 3.1.1 柑橘采摘机器人采摘姿态与采摘平面定义 | 第38-39页 |
| 3.1.2 咬合型末端执行器及其模型建立 | 第39-41页 |
| 3.1.3 采摘姿态目标函数建立 | 第41-44页 |
| 3.1.4 采摘姿态求解 | 第44-46页 |
| 3.2 柑橘采摘机器人采摘姿态实现 | 第46-63页 |
| 3.2.1 Jacobian矩阵与Hessian矩阵 | 第46-47页 |
| 3.2.2 柑橘采摘机器人奇异性分析 | 第47-54页 |
| 3.2.2.1 边界奇异位型求解 | 第48-50页 |
| 3.2.2.2 内部奇异位型求解 | 第50-52页 |
| 3.2.2.3 奇异位型仿真分析 | 第52-54页 |
| 3.2.3 笛卡尔空间轨迹规划 | 第54-63页 |
| 3.2.3.1 抛物线直线拟合 | 第55-59页 |
| 3.2.3.2 五次多项式与线性函数拟合 | 第59-63页 |
| 3.3 本章小结 | 第63-64页 |
| 第四章 柑橘采摘机器人采摘序列规划研究 | 第64-84页 |
| 4.1 柑橘采摘机器人采摘序列规划的目标 | 第64-65页 |
| 4.2 柑橘采摘机器人采摘序列规划目标函数设计 | 第65-68页 |
| 4.2.1 采摘序列规划的特点 | 第65-67页 |
| 4.2.2 采摘序列规划目标函数的建立 | 第67-68页 |
| 4.3 基于双重智能优化算法的采摘序列规划 | 第68-80页 |
| 4.3.1 基于遗传算法的逆解选取 | 第69-71页 |
| 4.3.2 TSP优化算法的选择 | 第71-79页 |
| 4.3.2.1 蛮力法 | 第72页 |
| 4.3.2.2 模拟退火法 | 第72-74页 |
| 4.3.2.3 遗传算法 | 第74-75页 |
| 4.3.2.4 蚁群算法 | 第75-76页 |
| 4.3.2.5 粒子群算法 | 第76-78页 |
| 4.3.2.6 算法综合分析 | 第78-79页 |
| 4.3.3 双重智能优化算法的实现 | 第79-80页 |
| 4.4 柑橘采摘机器人多果采摘序列规划仿真实验 | 第80-82页 |
| 4.5 本章小结 | 第82-84页 |
| 第五章 柑橘采摘机器人采摘姿态与序列实验 | 第84-106页 |
| 5.1 柑橘采摘机器人采摘实验平台搭建 | 第84-90页 |
| 5.1.1 柑橘采摘机器人 | 第84-86页 |
| 5.1.2 基于ROS仿真平台的搭建 | 第86-90页 |
| 5.1.2.1 机器人操作系统(ROS) | 第86-87页 |
| 5.1.2.2 机器人模型的建立 | 第87-88页 |
| 5.1.2.3 机器人配置文件的生成 | 第88-89页 |
| 5.1.2.4 机器人三维运动学仿真 | 第89-90页 |
| 5.2 柑橘采摘机器人采摘姿态实验验证 | 第90-95页 |
| 5.2.1 实验设备 | 第90-91页 |
| 5.2.2 采摘姿态室内实验 | 第91-93页 |
| 5.2.3 采摘姿态室外实验 | 第93-95页 |
| 5.3 采摘序列实验验证 | 第95-105页 |
| 5.3.1 测试工具 | 第95-96页 |
| 5.3.2 采摘序列室内实验 | 第96-104页 |
| 5.3.3 采摘序列室外实验 | 第104-105页 |
| 5.4 本章小结 | 第105-106页 |
| 第六章 总结与展望 | 第106-110页 |
| 6.1 论文总结 | 第106-107页 |
| 6.2 论文创新点 | 第107页 |
| 6.3 工作展望 | 第107-110页 |
| 致谢 | 第110-112页 |
| 参考文献 | 第112-116页 |
| 附录 | 第116-118页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 | 第118-119页 |