一种含柔性杆件的空间并联机器人控制策略的研究
| 中文摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 字母注释表 | 第17-21页 |
| 第一章 绪论 | 第21-35页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第21-22页 |
| 1.2 国内外研究状况 | 第22-32页 |
| 1.2.1 柔性体动力学模型的研究状况 | 第22-28页 |
| 1.2.2 数值计算方法的研究现状 | 第28-30页 |
| 1.2.3 轨迹规划与控制策略的研究现状 | 第30-32页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第32-35页 |
| 第二章 刚性并联机构的运动学和动力学建模 | 第35-67页 |
| 2.1 引言 | 第35页 |
| 2.2 并联机构的逆运动学模型 | 第35-41页 |
| 2.2.1 位置反解模型 | 第36-38页 |
| 2.2.2 速度反解模型 | 第38-40页 |
| 2.2.3 加速度反解模型 | 第40-41页 |
| 2.3 逆运动学模型仿真 | 第41-43页 |
| 2.4 基于牛顿-欧拉法的动力学模型 | 第43-47页 |
| 2.4.1 动力学模型的建立 | 第44-46页 |
| 2.4.2 逆动力学模型的求解过程 | 第46-47页 |
| 2.5 逆动力学模型仿真 | 第47-52页 |
| 2.6 基于自然坐标法的动力学模型 | 第52-61页 |
| 2.6.1 刚性梁单元的质量矩阵 | 第53-54页 |
| 2.6.2 三角形刚性板单元的质量矩阵 | 第54-56页 |
| 2.6.3 基于拉格朗日法的动力学方程 | 第56-61页 |
| 2.7 自然坐标法与参考坐标法的等效性 | 第61-66页 |
| 2.7.1 第一支链第一杆件的等效性验证 | 第62-63页 |
| 2.7.2 第一支链第二杆件的等效性验证 | 第63页 |
| 2.7.3 第一支链第三杆件的等效性验证 | 第63-64页 |
| 2.7.4 动平台的等效性验证 | 第64-65页 |
| 2.7.5 基于拉格朗日法的动力学仿真 | 第65-66页 |
| 2.8 本章小结 | 第66-67页 |
| 第三章 考虑关节摩擦力矩的平滑轨迹规划方法 | 第67-91页 |
| 3.1 引言 | 第67页 |
| 3.2 时间最优问题的定义 | 第67-70页 |
| 3.2.1 动力学约束 | 第67-69页 |
| 3.2.2 运动学约束 | 第69页 |
| 3.2.3 时间最优问题的数学描述 | 第69-70页 |
| 3.3 并联机构的完整动力学模型 | 第70-72页 |
| 3.4 近似时间最优的轨迹规划方法 | 第72-80页 |
| 3.4.1 力矩、速度和加速度约束极值曲线 | 第72-75页 |
| 3.4.2 关节Jerk约束的简化形式 | 第75页 |
| 3.4.3 平滑轨迹规划方法 | 第75-79页 |
| 3.4.4 平滑轨迹规划步骤 | 第79-80页 |
| 3.5 实验和讨论 | 第80-90页 |
| 3.6 本章小结 | 第90-91页 |
| 第四章 空间柔性并联机器人的动力学模型 | 第91-123页 |
| 4.1 引言 | 第91页 |
| 4.2 空间柔性梁单元模型 | 第91-95页 |
| 4.2.1 梁单元模型的形函数 | 第91-93页 |
| 4.2.2 梁单元模型的质量矩阵 | 第93-94页 |
| 4.2.3 梁单元模型的重力广义力 | 第94-95页 |
| 4.3 柔性并联机构的动力学模型 | 第95-102页 |
| 4.3.1 柔性机构正动力学模型 | 第96-101页 |
| 4.3.2 柔性机构逆动力学模型 | 第101-102页 |
| 4.4 柔性并联机构的静力学模型 | 第102-103页 |
| 4.5 瞬态刚体校正法 | 第103-107页 |
| 4.5.1 正动力学瞬态刚体校正法 | 第103-104页 |
| 4.5.2 逆动力学瞬态刚体校正法 | 第104-106页 |
| 4.5.3 柔性并联机构动力学求解的难度分析 | 第106-107页 |
| 4.6 柔性动力学模型仿真研究 | 第107-122页 |
| 4.6.1 正动力学模型仿真研究 | 第107-115页 |
| 4.6.2 逆动力学模型仿真研究 | 第115-122页 |
| 4.7 本章小结 | 第122-123页 |
| 第五章 柔性动力学模型的数值计算方法 | 第123-137页 |
| 5.1 引言 | 第123页 |
| 5.2 弹性力及其雅克比矩阵的数值计算方法 | 第123-129页 |
| 5.2.1 弹性广义力的数值计算方法 | 第123-127页 |
| 5.2.2 弹性广义力雅克比矩阵的数值计算方法 | 第127-128页 |
| 5.2.3 弹性广义力的数值仿真分析 | 第128-129页 |
| 5.3 柔性动力学方程的数值求解方法 | 第129-136页 |
| 5.3.1 柔性动力学方程的求解原则 | 第129-130页 |
| 5.3.2 柔性动力学方程的求解方法 | 第130-134页 |
| 5.3.3 柔性动力学的求解性能分析 | 第134-136页 |
| 5.4 本章小结 | 第136-137页 |
| 第六章 柔性并联机器人的运动控制实验 | 第137-159页 |
| 6.1 引言 | 第137页 |
| 6.2 柔性系统实验装置 | 第137-139页 |
| 6.3 逆动力学控制参数计算 | 第139-143页 |
| 6.4 实验准备与设备调试 | 第143-146页 |
| 6.4.1 柔性并联机器人的标定工作 | 第144页 |
| 6.4.2 运动控制器的调试工作 | 第144-146页 |
| 6.4.3 测量设备的安装与调试工作 | 第146页 |
| 6.5 实验过程及实验方法 | 第146-147页 |
| 6.6 柔性系统运动控制实验 | 第147-158页 |
| 6.6.1 运动轨迹跟踪实验 | 第147-151页 |
| 6.6.2 特征点应变测量实验 | 第151-156页 |
| 6.6.3 实验结果分析与总结 | 第156-158页 |
| 6.7 本章小结 | 第158-159页 |
| 第七章 全文总结与展望 | 第159-163页 |
| 7.1 论文总结 | 第159-160页 |
| 7.2 工作展望 | 第160-163页 |
| 参考文献 | 第163-177页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第177-179页 |
| 致谢 | 第179-180页 |
