| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 课题研究背景及研究目的和意义 | 第9页 |
| 1.2 多体动力学研究现状及分析 | 第9-13页 |
| 1.3 轨迹规划的研究现状和分析 | 第13-15页 |
| 1.4 课题来源及本文研究内容 | 第15-16页 |
| 第2章 柔性关节机械臂动力学 | 第16-34页 |
| 2.1 引言 | 第16页 |
| 2.2 空间机器人的描述 | 第16-18页 |
| 2.3 正向动力学—铰接体算法 | 第18-23页 |
| 2.3.1 铰接体惯量的定义 | 第18-19页 |
| 2.3.2 铰接体惯量的推导 | 第19-21页 |
| 2.3.3 铰接体算法 | 第21-23页 |
| 2.4 正向动力学—组合体惯量法 | 第23-25页 |
| 2.4.1 算法分析 | 第23页 |
| 2.4.2 惯量矩阵的求解 | 第23-25页 |
| 2.5 逆向动力学牛顿—欧拉算法 | 第25页 |
| 2.6 柔性关节机械臂动力学 | 第25-27页 |
| 2.6.1 动力学模型的建立 | 第26页 |
| 2.6.2 动力学方程的求解 | 第26-27页 |
| 2.7 算法验证 | 第27-33页 |
| 2.7.1 机械臂模型 | 第27-28页 |
| 2.7.2 数值积分方法 | 第28-30页 |
| 2.7.3 铰接体算法 | 第30-32页 |
| 2.7.4 柔性关节动力学 | 第32-33页 |
| 2.8 本章小结 | 第33-34页 |
| 第3章 机械臂在线轨迹规划 | 第34-50页 |
| 3.1 引言 | 第34页 |
| 3.2 基于B样条理论的关节空间的轨迹规划 | 第34-37页 |
| 3.2.1 B样条的理论基础 | 第34-35页 |
| 3.2.2 三次均匀B样条曲线的轨迹规划 | 第35页 |
| 3.2.3 曲线方程的定义和求解 | 第35-36页 |
| 3.2.4 参数增量和插补点坐标的求解 | 第36-37页 |
| 3.3 笛卡尔空间的轨迹规划 | 第37-39页 |
| 3.3.1 空间直线插补 | 第37-38页 |
| 3.3.2 空间圆弧插补 | 第38-39页 |
| 3.4 冗余机械臂的逆运动学 | 第39-43页 |
| 3.4.1 逆运动学方程 | 第40-42页 |
| 3.4.2 避奇异优化 | 第42-43页 |
| 3.5 轨迹规划算法验证 | 第43-49页 |
| 3.5.1 逆运动学仿真 | 第43-47页 |
| 3.5.2 笛卡尔空间轨迹规划仿真 | 第47-49页 |
| 3.6 本章小结 | 第49-50页 |
| 第4章基于遗传算法的时间最优轨迹规划 | 第50-62页 |
| 4.1 引言 | 第50页 |
| 4.2 遗传算法简介 | 第50-52页 |
| 4.2.1 遗传算法的描述 | 第50-52页 |
| 4.2.2 遗传算法的设计 | 第52页 |
| 4.3 基于B样条时间最优的遗传算法设计 | 第52-57页 |
| 4.3.1 优化问题数学模型 | 第53-55页 |
| 4.3.2 B样条时间最优遗传算法的实现 | 第55-57页 |
| 4.4 优化结果分析 | 第57-61页 |
| 4.4.1 遗传算法参数对算法精度的影响 | 第57-58页 |
| 4.4.2 优化结果验证 | 第58-61页 |
| 4.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 第5章动力学及轨迹规划的仿真和实验 | 第62-69页 |
| 5.1 引言 | 第62页 |
| 5.2 基于Open Inventor的三维仿真软件 | 第62-64页 |
| 5.3 地面实验平台 | 第64-65页 |
| 5.4 笛卡尔空间轨迹规划实验 | 第65-67页 |
| 5.4.1 直线规划 | 第65-66页 |
| 5.4.2 圆弧规划 | 第66-67页 |
| 5.5 遗传算法优化实验 | 第67-68页 |
| 5.6 本章小结 | 第68-69页 |
| 结论 | 第69-71页 |
| 参考文献 | 第71-77页 |
| 致谢 | 第77页 |