| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 选题来源及意义 | 第11-12页 |
| 1.1.1 课题研究背景 | 第11-12页 |
| 1.1.2 课题来源 | 第12页 |
| 1.2 轮椅机械臂国内外研究现状 | 第12-17页 |
| 1.3 机械臂平稳控制方法的研究现状 | 第17-19页 |
| 1.4 本课题研究目标及内容 | 第19-20页 |
| 1.5 本章小结 | 第20-21页 |
| 第二章 绳驱动机械臂的结构优化设计 | 第21-36页 |
| 2.1 轮椅机械臂设计需求及问题分析 | 第21-22页 |
| 2.2 机械臂整体结构 | 第22-23页 |
| 2.3 绳驱动系统设计 | 第23-25页 |
| 2.4 机械臂水平旋转关节设计 | 第25-26页 |
| 2.5 末端操作器及腕部旋转关节结构设计 | 第26-33页 |
| 2.5.1 末端操作器设计 | 第28-31页 |
| 2.5.2 腕部旋转关节设计 | 第31-32页 |
| 2.5.3 末端操作器输出力分析 | 第32-33页 |
| 2.6 轮椅机械臂样机 | 第33-34页 |
| 2.7 本章小结 | 第34-36页 |
| 第三章 基于轮椅的机械臂系统运动规划 | 第36-58页 |
| 3.1 机械臂的数学模型 | 第36-38页 |
| 3.2 机械臂系统的可操作性分析与数学描述 | 第38-42页 |
| 3.2.1 轮椅的位置 | 第38-39页 |
| 3.2.2 机械臂的可操作性 | 第39-41页 |
| 3.2.3 轮椅与操作对象的最适距离分析 | 第41-42页 |
| 3.3 基于任务分解和速度分配的运动规划方法（TDSD方法） | 第42-51页 |
| 3.3.1 TDSD方法的提出背景 | 第42页 |
| 3.3.2 TDSD方法的推导 | 第42-44页 |
| 3.3.3 控制系统的构成 | 第44-46页 |
| 3.3.4 肩部奇异区域的运动规划仿真 | 第46-49页 |
| 3.3.5 传送水杯任务的运动规划 | 第49-50页 |
| 3.3.6 仿真结果总结 | 第50-51页 |
| 3.4 轮椅机械臂的运动规划 | 第51-56页 |
| 3.4.1 轮椅机械臂的任务分解与冗余性分析 | 第51-52页 |
| 3.4.2 轮椅机械臂的运动规划 | 第52-55页 |
| 3.4.3 轮椅机械臂避角度极限仿真 | 第55-56页 |
| 3.5 本章小结 | 第56-58页 |
| 第四章 绳驱动机械臂控制系统设计 | 第58-84页 |
| 4.1 机械臂总体控制方案 | 第58-59页 |
| 4.2 DSP+FPGA硬件平台及接口扩展 | 第59-66页 |
| 4.2.1 DSP+FPGA硬件平台 | 第59-60页 |
| 4.2.2 DSP主程序框架 | 第60-61页 |
| 4.2.3 DSP与FPGA通信的实现 | 第61-65页 |
| 4.2.4 硬件平台扩展接口设计 | 第65-66页 |
| 4.3 绝对值角度测量的实现 | 第66-72页 |
| 4.3.1 角度传感器选型 | 第66-67页 |
| 4.3.2 传感器角度数据读取与存储 | 第67-71页 |
| 4.3.3 传感器数据读写在线仿真 | 第71-72页 |
| 4.4 关节角度限定的实现 | 第72-74页 |
| 4.5 机械臂无线控制模式的实现 | 第74-79页 |
| 4.5.1 无线控制手柄套件的选定 | 第74-76页 |
| 4.5.2 串口通信的实现 | 第76-79页 |
| 4.6 机械臂电机控制 | 第79-82页 |
| 4.6.1 旋转关节电机控制 | 第79-81页 |
| 4.6.2 移动关节电机控制 | 第81-82页 |
| 4.7 本章小结 | 第82-84页 |
| 第五章 实验研究 | 第84-91页 |
| 5.1 机械臂手动运行模式实验 | 第84-85页 |
| 5.2 取水实验 | 第85-86页 |
| 5.3 拉布帘动作实验 | 第86-88页 |
| 5.4 拾取纸张实验 | 第88-89页 |
| 5.5 本章小结 | 第89-91页 |
| 总结与展望 | 第91-93页 |
| 主要完成的工作 | 第91页 |
| 论文的主要创新点 | 第91-92页 |
| 待解决的问题 | 第92-93页 |
| 参考文献 | 第93-99页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第99-100页 |
| 致谢 | 第100-102页 |
| 答辩委员会对论文的评定意见 | 第102页 |