| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-14页 |
| 1.1 课题来源 | 第9页 |
| 1.2 课题研究背景与意义 | 第9-10页 |
| 1.3 国内外绿篱修剪机械研究现状及发展趋势 | 第10-13页 |
| 1.3.1 国外绿篱修剪机械研究现状 | 第10-11页 |
| 1.3.2 国内绿篱修剪机械研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3.3 绿篱修剪设备的发展趋势 | 第12-13页 |
| 1.4 本文研究内容 | 第13-14页 |
| 第二章 绿篱修剪机械手设计方案及运动学分析 | 第14-34页 |
| 2.1 绿篱修剪机械手方案设计 | 第14-15页 |
| 2.2 绿篱修剪机械手运动学问题概述 | 第15-16页 |
| 2.3 改进D-H方法 | 第16-18页 |
| 2.3.1 连杆描述 | 第16页 |
| 2.3.2 改进D-H方法描述连杆坐标系 | 第16-17页 |
| 2.3.3 改进D-H参数确定的齐次变换矩阵 | 第17-18页 |
| 2.4 绿篱修剪机械手运动学方程的建立 | 第18-23页 |
| 2.4.1 绿篱修剪机械手参数及其坐标系的建立 | 第18-19页 |
| 2.4.2 绿篱修剪机械手正运动学方程 | 第19-21页 |
| 2.4.3 绿篱修剪机械手逆运动学求解 | 第21-23页 |
| 2.5 绿篱修剪机械手运动学仿真 | 第23-28页 |
| 2.5.1 构建绿篱修剪机械手模型 | 第23-24页 |
| 2.5.2 绿篱修剪机械手运动学仿真 | 第24-28页 |
| 2.6 绿篱修剪机械手空间分析 | 第28-33页 |
| 2.6.1 绿篱修剪机械手工作空间的确定 | 第28-29页 |
| 2.6.2 绿篱修剪机械手工作空间求解 | 第29页 |
| 2.6.3 绿篱修剪机械手仿真结果与分析 | 第29-33页 |
| 2.7 本章小结 | 第33-34页 |
| 第三章 绿篱修剪机械手修剪造型轨迹规划 | 第34-53页 |
| 3.1 轨迹规划概述 | 第34-36页 |
| 3.2 绿篱修剪机械手笛卡尔空间轨迹规划 | 第36-43页 |
| 3.2.1 绿篱修剪机械手空间直线插补 | 第36-37页 |
| 3.2.2 绿篱修剪机械手空间圆弧插补算法 | 第37-42页 |
| 3.2.3 机械手末端姿态插补 | 第42-43页 |
| 3.3 绿篱修剪机械手各轴速度规划 | 第43-45页 |
| 3.4 MATLAB插补运算仿真 | 第45-52页 |
| 3.4.1 平面直线插补仿真 | 第45-46页 |
| 3.4.2 平面圆弧仿真 | 第46-48页 |
| 3.4.3 空间直线仿真 | 第48-49页 |
| 3.4.4 空间圆弧仿真 | 第49-50页 |
| 3.4.5 半球螺旋轨迹仿真 | 第50-52页 |
| 3.4.6 结果分析 | 第52页 |
| 3.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 第四章 绿篱修剪机械手控制系统硬件搭建 | 第53-65页 |
| 4.1 绿篱修剪机械手控制系统设计要求 | 第53-56页 |
| 4.1.1 绿篱修剪机械手控制系统需求分析 | 第53页 |
| 4.1.2 几种典型运动控制方案 | 第53-54页 |
| 4.1.3 电机选择 | 第54-55页 |
| 4.1.4 绿篱修剪机械手控制系统总体控制方案 | 第55-56页 |
| 4.2 控制系统硬件组成 | 第56-60页 |
| 4.2.1 STM32F407VGT6和S3C2440 | 第56-57页 |
| 4.2.2 信号隔离 | 第57-58页 |
| 4.2.3 步进电机驱动器 | 第58-59页 |
| 4.2.4 接近传感器 | 第59-60页 |
| 4.3 人机交互设备 | 第60-62页 |
| 4.3.1 触摸屏显示器 | 第60页 |
| 4.3.2 4×4矩阵键盘电路 | 第60-62页 |
| 4.4 上位机与下位机串口通讯电路 | 第62-63页 |
| 4.5 控制硬件搭建 | 第63-64页 |
| 4.6 本章小结 | 第64-65页 |
| 第五章 绿篱修剪机械手控制系统软件研发 | 第65-88页 |
| 5.1 控制系统的操作系统 | 第65-66页 |
| 5.1.1 操作系统选择 | 第65页 |
| 5.1.2 嵌入式Linux系统开发流程 | 第65-66页 |
| 5.2 矩阵键盘控制程序设计 | 第66-69页 |
| 5.2.1 矩阵键盘的Linux驱动 | 第66-67页 |
| 5.2.2 键盘输入程序 | 第67-68页 |
| 5.2.3 按键复用 | 第68-69页 |
| 5.3 串口通讯程序设计 | 第69-71页 |
| 5.3.1 LINUX下串口驱动程序编程主要步骤 | 第69-71页 |
| 5.3.2 ARM9与STM32F407串口通讯程序设计 | 第71页 |
| 5.4 图形用户界面设计 | 第71-76页 |
| 5.4.1 信号和槽机制 | 第72页 |
| 5.4.2 应用程序开发 | 第72-76页 |
| 5.5 景观自动造型程序设计 | 第76-82页 |
| 5.5.1 自动修剪半球形程序设计 | 第76-78页 |
| 5.5.2 自动修剪圆柱程序设计 | 第78-79页 |
| 5.5.3 自动修剪圆锥程序设计 | 第79-80页 |
| 5.5.4 端口电平跟踪 | 第80-82页 |
| 5.6 实验验证分析 | 第82-87页 |
| 5.6.1 平面直线和圆弧实验 | 第82-84页 |
| 5.6.2 景观修剪实验 | 第84-86页 |
| 5.6.3 实验效果分析 | 第86-87页 |
| 5.7 本章小结 | 第87-88页 |
| 第六章 总结与展望 | 第88-90页 |
| 6.1 总结 | 第88-89页 |
| 6.2 研究展望 | 第89-90页 |
| 参考文献 | 第90-93页 |
| 致谢 | 第93-94页 |
| 攻读学位期间发表论文和研究成果 | 第94页 |