六自由度机械臂模块化关节控制技术
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 本课题研究的背景、目的和内容 | 第10-12页 |
| 1.1.1 课题研究背景 | 第10-11页 |
| 1.1.2 课题研究目的 | 第11页 |
| 1.1.3 课题研究内容 | 第11-12页 |
| 1.2 模块化关节概述 | 第12-14页 |
| 1.3 模块化关节国内外研究现状 | 第14-18页 |
| 1.4 模块化关节现状的分析及展望 | 第18-20页 |
| 第2章 六自由度模块化机械臂运动学分析 | 第20-43页 |
| 2.1 机械臂结构模块化设计 | 第20-23页 |
| 2.1.1 模块化关节设计 | 第20-22页 |
| 2.1.2 模块化连杆设计与机械臂构型 | 第22-23页 |
| 2.2 机械臂正运动学 | 第23-29页 |
| 2.2.1 D-H表示法 | 第23-25页 |
| 2.2.2 正运动学求解 | 第25-27页 |
| 2.2.3 正运动学仿真验证 | 第27-29页 |
| 2.3 机械臂的工作空间 | 第29-31页 |
| 2.4 逆运动学求解 | 第31-36页 |
| 2.4.1 逆运动学解析解 | 第31-33页 |
| 2.4.2 基于BP神经网络的逆运动学求解 | 第33-36页 |
| 2.5 雅可比矩阵的建立 | 第36-41页 |
| 2.5.1 雅可比矩阵的定义 | 第36-37页 |
| 2.5.2 雅可比矩阵的求法 | 第37-38页 |
| 2.5.3 六自由度机械臂雅可比矩阵的求解 | 第38-41页 |
| 2.6 本章小结 | 第41-43页 |
| 第3章 六自由度模块化机械臂轨迹规划 | 第43-56页 |
| 3.1 轨迹规划应该考虑的问题 | 第43-44页 |
| 3.2 关节空间轨迹规划 | 第44-49页 |
| 3.2.1 三次多项式插值 | 第44-46页 |
| 3.2.2 过路径点的三次多项式插值 | 第46-47页 |
| 3.2.3 高阶多项式插值 | 第47-49页 |
| 3.3 笛卡尔空间轨迹规划 | 第49-54页 |
| 3.3.1 笛卡尔空间概述 | 第49-50页 |
| 3.3.2 空间直线插补 | 第50-52页 |
| 3.3.3 空间圆弧插补 | 第52-54页 |
| 3.4 本章小结 | 第54-56页 |
| 第4章 六自由度模块化机械臂动力学分析 | 第56-75页 |
| 4.1 机器人动力学问题 | 第56页 |
| 4.2 动力学方程的建立 | 第56-64页 |
| 4.2.1 速度计算 | 第57-59页 |
| 4.2.2 动能和势能计算 | 第59-61页 |
| 4.2.3 建立动力学方程 | 第61-64页 |
| 4.3 基于ADAMS的六自由度机械臂动力学仿真 | 第64-74页 |
| 4.3.1 ADAMS动力学仿真的前置处理 | 第64-67页 |
| 4.3.2 机械臂关节角速度 | 第67-68页 |
| 4.3.3 机械臂关节动能 | 第68-69页 |
| 4.3.4 机械臂各关节力和力矩 | 第69-72页 |
| 4.3.5 机械臂关节功率 | 第72-74页 |
| 4.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 第5章 模块化关节控制系统设计与仿真 | 第75-102页 |
| 5.1 总体硬件设计 | 第75-78页 |
| 5.2 关节电机选型 | 第78-81页 |
| 5.3 直流伺服电机数学模型 | 第81-83页 |
| 5.4 转速电流双闭环调速系统设计 | 第83-88页 |
| 5.4.1 电流环调节器设计 | 第84-85页 |
| 5.4.2 速度环调节器设计 | 第85-87页 |
| 5.4.3 确定时间常数及双闭环调节器参数 | 第87-88页 |
| 5.5 位置环设计 | 第88-90页 |
| 5.5.1 具有前馈控制环节的位置闭环设计 | 第89-90页 |
| 5.6 系统仿真 | 第90-94页 |
| 5.7 位置环自适应模糊PID控制器设计 | 第94-100页 |
| 5.7.1 自适应模糊PID控制原理 | 第94-95页 |
| 5.7.2 自适应模糊PID控制器设计 | 第95-96页 |
| 5.7.3 自适应模糊PID控制仿真 | 第96-100页 |
| 5.8 本章小结 | 第100-102页 |
| 结论与展望 | 第102-105页 |
| 研究工作总结 | 第102-103页 |
| 工作展望 | 第103-105页 |
| 参考文献 | 第105-109页 |
| 附录 | 第109-120页 |
| 附录A 关节 1、2、3 力和力矩仿真数据表 | 第109-114页 |
| 附录B 关节 4、5、6 力和力矩仿真数据表 | 第114-120页 |
| 攻读学位期间发表论文和研究成果清单 | 第120-121页 |
| 致谢 | 第121页 |
