排爆机器人五自由度机械臂控制系统设计与研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题来源 | 第10页 |
| 1.2 课题研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.3 国内外排爆机器人的研究现状 | 第11-15页 |
| 1.3.1 国外排爆机器人的研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3.2 国内排爆机器人的研究现状 | 第13-15页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第15-18页 |
| 第二章 五自由度机械臂的运动学分析与仿真 | 第18-38页 |
| 2.1 五自由度机械臂的机械结构 | 第18-19页 |
| 2.2 D-H法 | 第19-21页 |
| 2.3 五自由度机械臂的正运动学分析与仿真 | 第21-26页 |
| 2.3.1 正运动学分析 | 第21-24页 |
| 2.3.2 正运动学仿真 | 第24-26页 |
| 2.4 五自由度机械臂的逆运动学分析与仿真 | 第26-31页 |
| 2.4.1 逆运动学分析 | 第26-29页 |
| 2.4.2 逆运动学仿真 | 第29-31页 |
| 2.5 五自由度机械臂的工作空间分析 | 第31-33页 |
| 2.6 五自由度机械臂的奇异位形分析 | 第33-37页 |
| 2.7 本章小结 | 第37-38页 |
| 第三章 五自由度机械臂的轨迹规划 | 第38-56页 |
| 3.1 机械臂轨迹规划概述 | 第38-39页 |
| 3.2 关节空间的轨迹规划 | 第39-48页 |
| 3.2.1 三次多项式插值 | 第39-43页 |
| 3.2.2 五次多项式插值 | 第43-48页 |
| 3.2.3 三次、五次多项式插值的对比分析 | 第48页 |
| 3.3 笛卡尔空间的轨迹规划 | 第48-55页 |
| 3.3.1 空间直线插补 | 第49-52页 |
| 3.3.2 空间圆弧插补 | 第52-55页 |
| 3.4 本章小结 | 第55-56页 |
| 第四章 五自由度机械臂控制系统的硬件设计 | 第56-69页 |
| 4.1 系统硬件设计的总体方案 | 第56-57页 |
| 4.2 主控制器模块 | 第57-59页 |
| 4.2.1 主控制器选型 | 第57-58页 |
| 4.2.2 最小系统电路设计 | 第58-59页 |
| 4.3 电源模块 | 第59-61页 |
| 4.3.1 主控制板电源模块 | 第59-60页 |
| 4.3.2 关节电机电源模块 | 第60-61页 |
| 4.4 电机控制模块 | 第61-63页 |
| 4.5 传感器模块 | 第63-65页 |
| 4.6 通信模块 | 第65-67页 |
| 4.6.1 CAN通信 | 第66页 |
| 4.6.2 无线数传模块 | 第66-67页 |
| 4.7 安全模块 | 第67页 |
| 4.8 本章小结 | 第67-69页 |
| 第五章 五自由度机械臂控制系统的软件设计 | 第69-83页 |
| 5.1 嵌入式操作系统的选取 | 第69-70页 |
| 5.2 系统初始化程序设计 | 第70-73页 |
| 5.3 识别程序设计 | 第73-74页 |
| 5.4 电机控制程序设计 | 第74-76页 |
| 5.4.1 电机控制算法 | 第74-76页 |
| 5.4.2 电机控制程序 | 第76页 |
| 5.5 传感器模块控制程序设计 | 第76-77页 |
| 5.6 通信协议设计 | 第77-81页 |
| 5.6.1 电机控制通信协议 | 第78-79页 |
| 5.6.2 传感器通信协议 | 第79-81页 |
| 5.7 本章小结 | 第81-83页 |
| 第六章 五自由度机械臂上位机控制系统设计 | 第83-91页 |
| 6.1 系统设计平台的选取 | 第83页 |
| 6.2 五自由度机械臂的操作控制平台设计 | 第83-86页 |
| 6.2.1 电机控制区域 | 第84-85页 |
| 6.2.2 传感器区域 | 第85页 |
| 6.2.3 视频采集区域 | 第85-86页 |
| 6.3 五自由度机械臂的模拟培训仿真平台设计 | 第86-91页 |
| 6.3.1 虚拟机械臂的几何建模与显示 | 第87-89页 |
| 6.3.2 虚拟机械臂的控制系统设计 | 第89-91页 |
| 6.4 本章小结 | 第91页 |
| 第七章 结论与展望 | 第91-93页 |
| 7.1 结论 | 第91-92页 |
| 7.2 展望 | 第92-93页 |
| 参考文献 | 第93-98页 |
| 致谢 | 第98页 |
