| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第13-48页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-27页 |
| 1.2.1 空间机器人的太空在轨服务研究发展现状 | 第14-16页 |
| 1.2.2 多自由度多指灵巧手的研究发展现状 | 第16-20页 |
| 1.2.3 机器人多自由度多指灵巧手的推广应用 | 第20-23页 |
| 1.2.4 多维力传感器研究发展现状 | 第23-25页 |
| 1.2.5 机器人柔顺控制技术研究发展现状 | 第25-27页 |
| 1.3 技术路线及多方案对比分析 | 第27-44页 |
| 1.3.1 技术路线 | 第27-28页 |
| 1.3.2 灵巧手多方案结构设计对比分析 | 第28-44页 |
| 1.3.2.1 方案一单腱式弹性欠驱动多指灵巧手 | 第28-31页 |
| 1.3.2.2 方案二连杆驱动式多指灵巧手 | 第31-34页 |
| 1.3.2.3 方案三微机电高度集成的模块化多指灵巧手 | 第34-37页 |
| 1.3.2.4 方案四NASA Robonaut2(机器人宇航员2号)灵巧手 | 第37-42页 |
| 1.3.2.5 国内外具有代表性的灵巧手各项指标对比 | 第42-44页 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 | 第44-48页 |
| 1.4.1 课题来源及意义 | 第44-45页 |
| 1.4.2 学位论文的主要研究内容 | 第45-48页 |
| 第二章 CALT-18仿人灵巧手总体系统 | 第48-75页 |
| 2.1 引言 | 第48-49页 |
| 2.2 CALT-18仿人灵巧手本体机械系统 | 第49-68页 |
| 2.2.1 手指结构设计 | 第49-50页 |
| 2.2.2 手掌结构设计 | 第50-52页 |
| 2.2.3 手腕及手臂结构设计 | 第52-54页 |
| 2.2.4 手指关节及手腕关节驱动机构设计 | 第54-58页 |
| 2.2.5 灵巧手传动腱的设计 | 第58-67页 |
| 2.2.6 手指关节轴承及润滑设计 | 第67-68页 |
| 2.2.7 小结 | 第68页 |
| 2.3 CALT-18仿人灵巧手驱动系统 | 第68-69页 |
| 2.3.1 CALT-18仿人灵巧手的驱动器 | 第68-69页 |
| 2.3.2 CALT-18仿人灵巧手的传动系统 | 第69页 |
| 2.4 CALT-18仿人灵巧手传感系统 | 第69-72页 |
| 2.4.1 微型指尖二维力传感器 | 第70页 |
| 2.4.2 关节微型角位移传感器 | 第70-71页 |
| 2.4.3 指关节微型六维力/力矩传感器 | 第71-72页 |
| 2.5 CALT-18仿人灵巧手电气及控制系统 | 第72-73页 |
| 2.6 本章小结 | 第73-75页 |
| 第三章 单手指差动机构运动学建模 | 第75-93页 |
| 3.1 引言 | 第75页 |
| 3.2 正运动学分析 | 第75-83页 |
| 3.3 逆运动学分析 | 第83-84页 |
| 3.4 机器人微分运动学及速度分析 | 第84-86页 |
| 3.5 手指静力学分析 | 第86-87页 |
| 3.6 手指关节运动学分析 | 第87-89页 |
| 3.7 手指根关节运动学分析 | 第89-90页 |
| 3.8 灵巧手腕关节运动学分析 | 第90-92页 |
| 3.8.1 俯仰运动 | 第90-91页 |
| 3.8.2 侧摆运动 | 第91-92页 |
| 3.9 本章小结 | 第92-93页 |
| 第四章 单手指机构动力学建模方法研究 | 第93-110页 |
| 4.1 引言 | 第93页 |
| 4.2 指尖输出力分析 | 第93-95页 |
| 4.3 基于等效元素集成理论的单手指动力学建模方法 | 第95-100页 |
| 4.4 直流无刷电机动力学模型 | 第100-101页 |
| 4.5 关节的摩擦力学特性 | 第101-102页 |
| 4.6 基于有限元灵巧手单手指结构静力学分析 | 第102-103页 |
| 4.7 基于ADAMS和Simulink的灵巧手系统动力学联合仿真 | 第103-109页 |
| 4.7.1 引言 | 第103-104页 |
| 4.7.2 灵巧手物理模型的建立 | 第104页 |
| 4.7.3 基于Simulink的电机动力学分析 | 第104-107页 |
| 4.7.4 基于ADAMS和Simulink的灵巧手动力学联合仿真 | 第107-108页 |
| 4.7.5 结论 | 第108-109页 |
| 4.8 本章小结 | 第109-110页 |
| 第五章 仿人灵巧手传感系统研究 | 第110-139页 |
| 5.1 引言 | 第110页 |
| 5.2 灵巧手指尖微型二维力传感器研究 | 第110-119页 |
| 5.2.1 引言 | 第110-111页 |
| 5.2.2 设计要求及技术指标 | 第111页 |
| 5.2.3 指尖微型二维力传感器机械系统设计 | 第111-113页 |
| 5.2.4 二维力传感器信号调理电路设计 | 第113-116页 |
| 5.2.5 微型二维力传感器输出特性分析 | 第116-119页 |
| 5.2.6 结论 | 第119页 |
| 5.3 灵巧手指关节微型角位移传感系统研究 | 第119-128页 |
| 5.3.1 引言 | 第119-120页 |
| 5.3.2 霍尔元件的工作原理 | 第120页 |
| 5.3.3 非接触式的微型角位移传感系统设计 | 第120-123页 |
| 5.3.4 角位移传感系统输出特性分析 | 第123-127页 |
| 5.3.5 结论 | 第127-128页 |
| 5.4 灵巧手指关节微型六维力传感器研究 | 第128-137页 |
| 5.4.1 引言 | 第128页 |
| 5.4.2 六维力/力矩传感器弹性体结构设计 | 第128-130页 |
| 5.4.3 弹性体结构强度分析 | 第130-131页 |
| 5.4.4 弹性体空间受力应变分析 | 第131-133页 |
| 5.4.5 测量桥路设计及标定方法 | 第133-136页 |
| 5.4.6 六维力/力矩传感器信号调理及放大电路设计 | 第136-137页 |
| 5.4.7 结论 | 第137页 |
| 5.5 本章小结 | 第137-139页 |
| 第六章 灵巧手电气及控制系统研究 | 第139-157页 |
| 6.1 引言 | 第139-140页 |
| 6.2 系统要求 | 第140-141页 |
| 6.3 灵巧手总体电气系统设计 | 第141-143页 |
| 6.4 灵巧手通讯系统设计 | 第143-147页 |
| 6.5 软件控制平台设计 | 第147-148页 |
| 6.6 电源系统设计 | 第148-149页 |
| 6.7 灵巧手控制系统设计 | 第149-155页 |
| 6.7.1 笛卡尔空间基于位置的阻抗控制 | 第149-152页 |
| 6.7.2 笛卡尔空间基于指尖力的阻抗控制 | 第152-154页 |
| 6.7.3 灵巧手单手指阻抗控制实验 | 第154-155页 |
| 6.8 本章小结 | 第155-157页 |
| 第七章 灵巧手多指抓持运动学规划及仿真研究 | 第157-167页 |
| 7.1 引言 | 第157页 |
| 7.2 多指抓持的运动学性质 | 第157-161页 |
| 7.3 多指操作系统活动性分析 | 第161-162页 |
| 7.4 滚动操作运动分析及物体运动轨迹跟踪 | 第162-164页 |
| 7.5 仿人灵巧手多指抓持运动学仿真实验 | 第164-166页 |
| 7.6 本章小结 | 第166-167页 |
| 第八章 灵巧手多指操作及抓取实验研究 | 第167-173页 |
| 8.1 单手指关节运动实验 | 第167-168页 |
| 8.2 手腕关节运动实验 | 第168-169页 |
| 8.3 灵巧手多指同步联动实验 | 第169-170页 |
| 8.4 灵巧手力封闭抓取实验 | 第170-172页 |
| 8.5 本章小结 | 第172-173页 |
| 第九章 结论 | 第173-177页 |
| 参考文献 | 第177-185页 |
| 附录A 基于等效元素集成法单手指动力学建模 | 第185-200页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第200-201页 |
| 致谢 | 第201-202页 |
| 附件 | 第202页 |
