| 致谢 | 第7-8页 |
| 摘要 | 第8-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 第一章 绪论 | 第17-22页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第17-18页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第17页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第17-18页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第18-20页 |
| 1.2.1 国外研究状况 | 第18-19页 |
| 1.2.2 国内研究状况 | 第19-20页 |
| 1.3 本课题研究的内容 | 第20-21页 |
| 1.4 本章小结 | 第21-22页 |
| 第二章 空间多自由度机械臂运动学研究 | 第22-37页 |
| 2.1 位姿描述与齐次坐标变换 | 第22-25页 |
| 2.1.1 机械臂末端位姿描述 | 第22-23页 |
| 2.1.2 齐次坐标变换 | 第23-25页 |
| 2.2 机器人位姿表示方法 | 第25-29页 |
| 2.2.1 杆件、关节及其参数 | 第25-26页 |
| 2.2.2 D-H表示法 | 第26-29页 |
| 2.3 空间机械臂运动学方程 | 第29-36页 |
| 2.3.1 空间机械臂数学建模 | 第29-30页 |
| 2.3.2 机器人正运动学方程 | 第30-31页 |
| 2.3.3 机器人逆运动学方程 | 第31-36页 |
| 2.4 本章小结 | 第36-37页 |
| 第三章 机械臂碰撞检测方法 | 第37-45页 |
| 3.1 基于圆柱体包络检测法 | 第37-40页 |
| 3.1.1 圆柱体包络法 | 第37-38页 |
| 3.1.2 多圆柱体之间位置关系判断 | 第38-39页 |
| 3.1.3 机械臂与障碍物碰撞检测 | 第39-40页 |
| 3.2 基于长方体包络检测法 | 第40-42页 |
| 3.2.1 长方体包络检测 | 第40页 |
| 3.2.2 空间直线段与平面之间的位置关系 | 第40-42页 |
| 3.2.3 机械臂与障碍物碰撞检测 | 第42页 |
| 3.3 基于球形包络检测法 | 第42-44页 |
| 3.3.1 球形包络检测 | 第42-43页 |
| 3.3.2 空间直线段与球体之间位置关系判断 | 第43-44页 |
| 3.3.3 机械臂与障碍物碰撞检测 | 第44页 |
| 3.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 第四章 笛卡尔空间中基于A~*算法的机械臂避障路径规划 | 第45-56页 |
| 4.1 笛卡尔空间规划描述 | 第45-46页 |
| 4.2 基于A~*算法的空间机械臂路径规划 | 第46-55页 |
| 4.2.1 环境建模 | 第46-48页 |
| 4.2.2 A~*算法原理及三维路径规划 | 第48-51页 |
| 4.2.3 二次B样条曲线路径平滑优化 | 第51-53页 |
| 4.2.4 A~*算法规划实例 | 第53-55页 |
| 4.3 本章小结 | 第55-56页 |
| 第五章 关节空间中基于RRT算法的机械臂避障路径规划 | 第56-66页 |
| 5.1 关节空间规划描述 | 第56页 |
| 5.2 改进RRT算法的机械臂关节路径规划 | 第56-64页 |
| 5.2.1 RRT算法的基本原理 | 第56-57页 |
| 5.2.2 适应度评定函数的建立 | 第57-58页 |
| 5.2.3 机械臂关节空间路径规划 | 第58-60页 |
| 5.2.4 改进RRT算法规划实例 | 第60-64页 |
| 5.3 笛卡尔空间与关节空间规划优缺点 | 第64-65页 |
| 5.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 第六章 仿真与实验结果分析 | 第66-81页 |
| 6.1 软件介绍 | 第66-67页 |
| 6.1.1 Solidworks软件 | 第66页 |
| 6.1.2 ADAMS软件 | 第66页 |
| 6.1.3 MATLAB软件 | 第66-67页 |
| 6.1.4 Keil C51软件介绍 | 第67页 |
| 6.2 硬件介绍 | 第67-69页 |
| 6.2.1 51单片机控制器 | 第67页 |
| 6.2.2 舵机 | 第67-69页 |
| 6.3 基于A~*算法规划的机械臂运动仿真 | 第69-72页 |
| 6.3.1 虚拟样机建立 | 第69-70页 |
| 6.3.2 仿真环境及驱动函数设置 | 第70-71页 |
| 6.3.3 仿真结果 | 第71-72页 |
| 6.4 改进RRT算法规划的机械臂运动仿真 | 第72-76页 |
| 6.4.1 虚拟样机建立 | 第72-73页 |
| 6.4.2 仿真环境及驱动函数设置 | 第73-75页 |
| 6.4.3 仿真结果 | 第75-76页 |
| 6.5 实验 | 第76-80页 |
| 6.5.1 实验器材 | 第76页 |
| 6.5.2 实验步骤 | 第76-78页 |
| 6.5.3 实验数据分析 | 第78-80页 |
| 6.5.4 实验结果 | 第80页 |
| 6.5.5 结论 | 第80页 |
| 6.6 本章小结 | 第80-81页 |
| 第七章 总结与展望 | 第81-83页 |
| 7.1 总结 | 第81-82页 |
| 7.2 展望 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-87页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第87-88页 |