基于虚拟现实的水下机械手力觉临场感技术研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 引言 | 第8页 |
| 1.2 具有力觉临场感的遥操作机器人系统概述 | 第8-9页 |
| 1.3 操作机器人国内外研究现状 | 第9-12页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第9-11页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第11-12页 |
| 1.4 本文的主要内容 | 第12-14页 |
| 第二章 具有力觉临场感的遥操作机器人系统总体方案 | 第14-24页 |
| 2.1 遥操作系统总体概述 | 第14-15页 |
| 2.2 主从遥操作机器人系统硬件架构 | 第15-20页 |
| 2.2.1 水下爬行机器人 | 第15-18页 |
| 2.2.1.1 机械结构 | 第15-16页 |
| 2.2.1.2 电气元件 | 第16-18页 |
| 2.2.2 控制柜及遥操作装置 | 第18-20页 |
| 2.2.2.1 控制柜 | 第18-19页 |
| 2.2.2.2 遥操作装置 | 第19-20页 |
| 2.3 主从遥操作机器人系统软件架构 | 第20-23页 |
| 2.4 本章小结 | 第23-24页 |
| 第三章 具有力觉临场感的遥操作装置结构设计与分析 | 第24-36页 |
| 3.1 2-DOF 机器人遥操作装置构型及特点 | 第24-27页 |
| 3.1.1 基本性能要求 | 第24-25页 |
| 3.1.2 结构设计与工作原理 | 第25-27页 |
| 3.2 操作杆运动学和动力学分析 | 第27-31页 |
| 3.2.1 运动学分析 | 第27-29页 |
| 3.2.2 静力学分析 | 第29-30页 |
| 3.2.3 动力学分析 | 第30-31页 |
| 3.3 操作手柄性能评价 | 第31-35页 |
| 3.3.1 驱动性能 | 第31-32页 |
| 3.3.2 操作性能 | 第32-35页 |
| 3.3.2.1 条件数指标 | 第32-33页 |
| 3.3.2.2 全局灵巧度指标 | 第33-35页 |
| 3.4 本章小结 | 第35-36页 |
| 第四章 系统稳定性分析与时延问题解决 | 第36-54页 |
| 4.1 遥操作系统数学模型描述 | 第36-38页 |
| 4.2 稳定性分析 | 第38-42页 |
| 4.2.1 遥操作系统无源性与稳定性分析 | 第38-40页 |
| 4.2.2 二端口网络 | 第40-41页 |
| 4.2.3 时延遥操作系统稳定性分析 | 第41-42页 |
| 4.2.4 散射矩阵 | 第42页 |
| 4.3 时延情况分析仿真 | 第42-52页 |
| 4.3.1 无时延遥操作系统 | 第42-45页 |
| 4.3.2 有通信时延的遥操作系统 | 第45-49页 |
| 4.3.3 基于传输线理论的无源控制策略 | 第49-52页 |
| 4.4 本章小结 | 第52-54页 |
| 第五章 主-从遥操作双向控制策略研究 | 第54-68页 |
| 5.1 PID-滑模双向控制策略 | 第54-56页 |
| 5.2 主手 PID 力控制器的设计 | 第56-60页 |
| 5.2.1 PID 控制原理 | 第56-58页 |
| 5.2.2 主手 PID 控制律设计 | 第58-60页 |
| 5.3 从手滑模位置控制器的设计 | 第60-63页 |
| 5.3.1 滑模控制原理 | 第60页 |
| 5.3.2 从机械手滑模控制律设计 | 第60-63页 |
| 5.4 主从双向控制系统的设计 | 第63-66页 |
| 5.4.1 系统描述 | 第63-64页 |
| 5.4.2 控制律的设计 | 第64-65页 |
| 5.4.3 仿真结果 | 第65-66页 |
| 5.5 本章小结 | 第66-68页 |
| 第六章 结论与展望 | 第68-70页 |
| 6.1 结论 | 第68页 |
| 6.2 展望 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 致谢 | 第74页 |
