多自由度灵巧手控制系统的设计与研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 1.绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 引言 | 第10-11页 |
| 1.2 灵巧手控制系统研究概况 | 第11-15页 |
| 1.2.1 外置型灵巧手控制系统研究概况 | 第11-13页 |
| 1.2.2 内置型灵巧手控制系统研究概况 | 第13-15页 |
| 1.3 灵巧手控制方法概述 | 第15-17页 |
| 1.3.1 位置控制方法 | 第15-16页 |
| 1.3.2 力控制方法 | 第16-17页 |
| 1.4 课题的主要研究内容 | 第17页 |
| 1.5 本课题的结构安排 | 第17-19页 |
| 2.多自由度灵巧手控制系统结构 | 第19-28页 |
| 2.1 多自由度灵巧手的机械本体 | 第19-22页 |
| 2.2 多自由度灵巧手控制系统总体设计方案 | 第22-25页 |
| 2.2.1 总体设计方案 | 第22-23页 |
| 2.2.2 动作规划层 | 第23-24页 |
| 2.2.3 多指运动协调层 | 第24-25页 |
| 2.2.4 单指运动控制层 | 第25页 |
| 2.3 传感器系统 | 第25-27页 |
| 2.3.1 关节位置传感器 | 第26页 |
| 2.3.2 关节力矩传感器 | 第26页 |
| 2.3.3 指尖触觉传感器 | 第26-27页 |
| 2.3.4 电机编码器 | 第27页 |
| 2.4 本章小结 | 第27-28页 |
| 3.多自由度灵巧手控制系统硬件设计 | 第28-47页 |
| 3.1 灵巧手控制系统硬件电路的整体规划 | 第28-31页 |
| 3.1.1 控制系统硬件电路的整体规划 | 第28-29页 |
| 3.1.2 DSP的选型 | 第29-30页 |
| 3.1.3 FPGA的选型 | 第30-31页 |
| 3.2 单指运动控制层设计 | 第31-35页 |
| 3.2.1 FPGA运动控制器的电路设计 | 第31-32页 |
| 3.2.2 AD信号采集电路 | 第32页 |
| 3.2.3 电机控制信号输出电路 | 第32-33页 |
| 3.2.4 电源电路 | 第33-34页 |
| 3.2.5 FPGA配置电路 | 第34-35页 |
| 3.3 电机驱动系统的设计 | 第35-38页 |
| 3.3.1 电机PWM控制原理 | 第35-36页 |
| 3.3.2 FPGA实现PWM控制机理 | 第36页 |
| 3.3.3 驱动电路设计 | 第36-38页 |
| 3.4 传感器系统的设计 | 第38-42页 |
| 3.4.1 位置传感器电路设计 | 第38-39页 |
| 3.4.2 力矩传感器电路设计 | 第39-40页 |
| 3.4.3 触觉传感器电路设计 | 第40-41页 |
| 3.4.4 电机编码器电路设计 | 第41-42页 |
| 3.5 多指协调运动控制层设计 | 第42-44页 |
| 3.5.1 电源模块 | 第43页 |
| 3.5.2 其它模块 | 第43-44页 |
| 3.6 通信系统硬件设计 | 第44-46页 |
| 3.6.1 FPGA与DSP之间的通信电路设计 | 第44-45页 |
| 3.6.2 DSP与上位机之间的通信电路设计 | 第45-46页 |
| 3.7 本章小结 | 第46-47页 |
| 4.多自由度灵巧手控制系统软件设计 | 第47-57页 |
| 4.1 多自由度灵巧手人机交互界面的设计 | 第47-50页 |
| 4.1.1 Visual Studio简介 | 第47-48页 |
| 4.1.2 交互平台的模块化设计 | 第48-50页 |
| 4.2 手指控制软件程序的设计 | 第50-56页 |
| 4.2.1 手指控制模块总流程 | 第50-51页 |
| 4.2.2 模数信号转换程序设计 | 第51-53页 |
| 4.2.3 上位机PC与DSP通信程序设计 | 第53页 |
| 4.2.4 DSP与FPGA之间通信程序设计 | 第53-56页 |
| 4.3 本章小结 | 第56-57页 |
| 5.多自由度灵巧手运动控制分析及实验 | 第57-67页 |
| 5.1 手指运动学 | 第57-61页 |
| 5.1.1 手指正运动学 | 第57-59页 |
| 5.1.2 手指逆运动学 | 第59-60页 |
| 5.1.3 手指微分运动学 | 第60-61页 |
| 5.2 灵巧手的位置控制 | 第61-63页 |
| 5.3 灵巧手的力控制 | 第63-66页 |
| 5.4 本章总结 | 第66-67页 |
| 6.结论 | 第67-68页 |
| 参考文献 | 第68-72页 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 | 第72-73页 |
| 致谢 | 第73-74页 |
