配电线路维护机器人运动规划与实验研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-18页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 配电线路维护机器人国内外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3 机械臂运动学关键技术研究现状 | 第12-16页 |
| 1.3.1 运动学正逆解 | 第12-13页 |
| 1.3.2 路径规划 | 第13-14页 |
| 1.3.3 轨迹规划 | 第14-15页 |
| 1.3.4 双臂协同 | 第15-16页 |
| 1.4 论文的主要研究工作 | 第16-18页 |
| 2 配电线路维护机器人总体方案设计 | 第18-24页 |
| 2.1 配电线路维护机器人的作业环境 | 第18页 |
| 2.2 配电线路维护机器人系统整体结构 | 第18-20页 |
| 2.3 作业任务需求分析 | 第20-21页 |
| 2.4 机械臂功能规划与作业方案设计 | 第21-23页 |
| 2.4.1 功能规划 | 第21-22页 |
| 2.4.2 方案设计 | 第22-23页 |
| 2.5 本章小结 | 第23-24页 |
| 3 机械臂系统建模与分析 | 第24-39页 |
| 3.1 机械臂姿态描述 | 第24-29页 |
| 3.1.1 位姿表示 | 第24-26页 |
| 3.1.2 坐标变换 | 第26-27页 |
| 3.1.3 齐次坐标变换 | 第27-28页 |
| 3.1.4 欧拉角与RPY | 第28-29页 |
| 3.2 D-H参数与连杆坐标系 | 第29-30页 |
| 3.3 机械臂正运动学分析 | 第30-33页 |
| 3.3.1 UR5机械臂结构参数 | 第30-31页 |
| 3.3.2 运动方程的表示 | 第31-33页 |
| 3.4 机械臂逆运动学分析 | 第33-38页 |
| 3.5 本章小结 | 第38-39页 |
| 4 机械臂工作空间与避碰研究 | 第39-49页 |
| 4.1 机械臂工作空间 | 第39-45页 |
| 4.1.1 机械臂关节角运动范围及约束条件 | 第40-42页 |
| 4.1.2 蒙特卡洛法分析机械臂工作空间 | 第42-43页 |
| 4.1.3 仿真与分析 | 第43-45页 |
| 4.2 机械臂的活动空间 | 第45-46页 |
| 4.3 碰撞检测技术 | 第46-48页 |
| 4.3.1 碰撞检测技术概述 | 第46页 |
| 4.3.2 机械臂与椭球包围盒的距离 | 第46-48页 |
| 4.4 本章小结 | 第48-49页 |
| 5 机械臂运动轨迹规划 | 第49-73页 |
| 5.1 引言 | 第49-50页 |
| 5.2 基于B样条插值的轨迹规划 | 第50-54页 |
| 5.2.1 B样条函数的定义 | 第50页 |
| 5.2.2 三次均匀B样条函数 | 第50-51页 |
| 5.2.3 边界条件 | 第51-53页 |
| 5.2.4 求取控制点 | 第53页 |
| 5.2.5 机器人关节的角速度、角加速度 | 第53-54页 |
| 5.3 五次多项式轨迹规划 | 第54-60页 |
| 5.3.1 问题的提出 | 第54-55页 |
| 5.3.2 基于五次多项式的轨迹插值 | 第55-56页 |
| 5.3.3 仿真与分析 | 第56-60页 |
| 5.4 基于遗传算法的轨迹优化 | 第60-68页 |
| 5.4.1 时间-加加速度综合轨迹优化策略 | 第60-61页 |
| 5.4.2 罚函数法求解非线性约束优化问题 | 第61页 |
| 5.4.3 校正实验结果与分析 | 第61-64页 |
| 5.4.4 仿真与分析 | 第64-68页 |
| 5.5 笛卡尔空间的轨迹规划(任务空间) | 第68-72页 |
| 5.5.1 引言 | 第68页 |
| 5.5.2 问题描述及分析 | 第68页 |
| 5.5.3 奇异点问题 | 第68-69页 |
| 5.5.4 关节速度过大 | 第69页 |
| 5.5.5 仿真与分析 | 第69-72页 |
| 5.6 本章小结 | 第72-73页 |
| 6 实验研究 | 第73-83页 |
| 6.1 机械臂实验系统概述 | 第73-74页 |
| 6.1.1 实验系统组成 | 第73页 |
| 6.1.2 系统工作原理 | 第73-74页 |
| 6.1.3 机械臂系统通信方式 | 第74页 |
| 6.2 机械臂运动编程方式 | 第74-75页 |
| 6.2.1 PolyScope编程 | 第74-75页 |
| 6.2.2 URScript命令与编程平台搭建 | 第75页 |
| 6.3 8字形轨迹实验 | 第75-78页 |
| 6.3.1 实验设计 | 第75-76页 |
| 6.3.2 实验结果与分析 | 第76-77页 |
| 6.3.3 实验结论 | 第77-78页 |
| 6.4 双臂协同实验 | 第78-80页 |
| 6.4.1 实验设计 | 第78-79页 |
| 6.4.2 实验结果与分析 | 第79-80页 |
| 6.4.3 实验结论 | 第80页 |
| 6.5 拧螺母实验 | 第80-82页 |
| 6.5.1 实验设计 | 第80-81页 |
| 6.5.2 实验结果与分析 | 第81-82页 |
| 6.5.3 实验结论 | 第82页 |
| 6.6 本章小结 | 第82-83页 |
| 7 总结与展望 | 第83-85页 |
| 7.1 研究工作总结 | 第83页 |
| 7.2 研究展望 | 第83-85页 |
| 致谢 | 第85-86页 |
| 参考文献 | 第86-91页 |
| 附录 | 第91页 |
