| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第16-36页 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 | 第16-17页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第16页 |
| 1.1.2 研究目的和意义 | 第16-17页 |
| 1.2 超冗余机器人国内外研究现状 | 第17-24页 |
| 1.2.1 国外超冗余机器人项目 | 第17-21页 |
| 1.2.2 国内超冗余机器人项目 | 第21-24页 |
| 1.3 超冗余机器人关键技术研究现状 | 第24-32页 |
| 1.3.1 超冗余机器人构型 | 第24-27页 |
| 1.3.2 超冗余机器人轨迹规划技术 | 第27-30页 |
| 1.3.3 超冗余机器人控制技术 | 第30-32页 |
| 1.4 当前研究存在的问题 | 第32-33页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第33-36页 |
| 第2章 超冗余机器人构型设计与建模 | 第36-46页 |
| 2.1 引言 | 第36页 |
| 2.2 超冗余机器人设计 | 第36-41页 |
| 2.2.1 超冗余机器人关节结构设计 | 第36-40页 |
| 2.2.2 超冗余机器人控制结构设计 | 第40-41页 |
| 2.3 超冗余机器人建模 | 第41-45页 |
| 2.3.1 超冗余机器人正运动学 | 第41-42页 |
| 2.3.2 超冗余机器人动力学 | 第42-45页 |
| 2.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 第3章 基于分段几何法的逆运动学求解与轨迹规划 | 第46-64页 |
| 3.1 引言 | 第46页 |
| 3.2 基于分段几何法的逆运动学算法 | 第46-59页 |
| 3.2.1 方法描述及求解策略 | 第46-52页 |
| 3.2.2 求解肩部关节角 | 第52-56页 |
| 3.2.3 求解肘部关节角 | 第56-58页 |
| 3.2.4 求解腕部关节角 | 第58-59页 |
| 3.3 典型任务构型分析及仿真 | 第59-63页 |
| 3.3.1 基于臂型角的关节极限回避 | 第59-61页 |
| 3.3.2 基于空间圆弧参数的奇异回避 | 第61-62页 |
| 3.3.3 空间直线运动仿真 | 第62-63页 |
| 3.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 第4章 基于改进模式函数法的逆运动学求解与轨迹规划 | 第64-81页 |
| 4.1 引言 | 第64页 |
| 4.2 基于改进模式函数法的逆运动学算法 | 第64-70页 |
| 4.2.1 基于模式函数的空间脊线 | 第64-66页 |
| 4.2.2 改进模式函数法特点 | 第66-68页 |
| 4.2.3 改进模式函数法求解思路 | 第68-70页 |
| 4.3 逆运动学求解算法 | 第70-78页 |
| 4.3.1 脊线的拟合 | 第70-71页 |
| 4.3.2 万向节位置的求解 | 第71-75页 |
| 4.3.3 关节角的求解 | 第75-78页 |
| 4.4 仿真研究 | 第78-79页 |
| 4.4.1 空间直线运动仿真 | 第78-79页 |
| 4.4.2 空间圆弧运动仿真 | 第79页 |
| 4.5 本章小结 | 第79-81页 |
| 第5章 环境障碍物混合建模及自主避障轨迹规划 | 第81-99页 |
| 5.1 引言 | 第81页 |
| 5.2 障碍物建模 | 第81-93页 |
| 5.2.1 混合障碍物模型建模思想 | 第81-82页 |
| 5.2.2 三维空间超二次曲面模型 | 第82-85页 |
| 5.2.3 三维空间几何模型 | 第85-92页 |
| 5.2.4 混合障碍物建模应用 | 第92-93页 |
| 5.3 基于改进模式函数法的避障应用 | 第93-96页 |
| 5.3.1 等效臂杆参数调整 | 第93-94页 |
| 5.3.2 臂型角参数调整 | 第94-95页 |
| 5.3.3 避障的组合参数调整 | 第95-96页 |
| 5.4 仿真研究 | 第96-98页 |
| 5.4.1 单障碍物条件下等效臂杆优化避障规划仿真 | 第96-97页 |
| 5.4.2 多障碍物条件下臂型角避障规划仿真 | 第97-98页 |
| 5.5 本章小结 | 第98-99页 |
| 第6章 绳索驱动超冗余机器人动力学控制 | 第99-121页 |
| 6.1 引言 | 第99页 |
| 6.2 超冗余机器人特点 | 第99-101页 |
| 6.2.1 超冗余机器人质量属性 | 第99-100页 |
| 6.2.2 超冗余机器人关节构型 | 第100-101页 |
| 6.3 基于动力学前馈的PD控制原理 | 第101-103页 |
| 6.4 控制系统模块设计 | 第103-113页 |
| 6.4.1 电机控制模块 | 第103-104页 |
| 6.4.2 前馈补偿模块 | 第104-109页 |
| 6.4.3 逆运动学模块 | 第109-110页 |
| 6.4.4 运动学转换模块 | 第110-112页 |
| 6.4.5 执行器模块 | 第112-113页 |
| 6.5 动力学控制仿真及实验 | 第113-120页 |
| 6.5.1 单万向节运动仿真 | 第113-115页 |
| 6.5.2 超冗余机器人控制仿真 | 第115-118页 |
| 6.5.3 超冗余机器人控制实验 | 第118-120页 |
| 6.6 本章小结 | 第120-121页 |
| 第7章 超冗余机器人狭小空间作业的仿真及实验 | 第121-139页 |
| 7.1 引言 | 第121页 |
| 7.2 超冗余机器人仿真系统 | 第121-126页 |
| 7.2.1 仿真系统架构 | 第121-123页 |
| 7.2.2 仿真系统模块介绍 | 第123-126页 |
| 7.3 超冗余机器人样机实验 | 第126-138页 |
| 7.3.1 超冗余机器人实验介绍 | 第126-128页 |
| 7.3.2 超冗余机器人位置标定及精度测量实验 | 第128-131页 |
| 7.3.3 基于分段几何法的狭小管道穿越实验 | 第131-134页 |
| 7.3.4 基于改进模式函数法桁架避障穿越实验 | 第134-137页 |
| 7.3.5 实验数据分析 | 第137-138页 |
| 7.4 本章小结 | 第138-139页 |
| 结论 | 第139-142页 |
| 参考文献 | 第142-154页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其它成果 | 第154-157页 |
| 致谢 | 第157-158页 |
| 个人简历 | 第158页 |