| 摘要 | 第1-14页 |
| Abstract | 第14-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-34页 |
| ·论文的研究背景 | 第16-20页 |
| ·空间机械臂系统简介 | 第16-18页 |
| ·空间机械臂的操作任务 | 第18-19页 |
| ·空间机械臂的特点 | 第19-20页 |
| ·机械臂动力学建模与运动规划的研究进展 | 第20-27页 |
| ·柔性机械臂的动力学建模研究进展 | 第20-22页 |
| ·考虑载体姿态扰动的运动规划研究进展 | 第22-25页 |
| ·柔性机械臂的减振运动规划研究进展 | 第25-27页 |
| ·运动规划问题的求解方法 | 第27-30页 |
| ·自由漂浮柔性机械臂系统运动规划问题的一般描述 | 第27-28页 |
| ·基于极小值原理的间接法 | 第28页 |
| ·基于非线性规划的直接法 | 第28-30页 |
| ·本文主要研究内容 | 第30-34页 |
| ·研究目的 | 第30-31页 |
| ·主要研究内容 | 第31-34页 |
| 第二章 空间自由漂浮机械臂系统的动力学模型与规划算法 | 第34-53页 |
| ·坐标系定义与柔性体变形的描述 | 第34-40页 |
| ·空间机械臂系统的简化模型 | 第34-35页 |
| ·坐标系定义 | 第35-37页 |
| ·柔性体变形的离散 | 第37-38页 |
| ·旋转变换与齐次变换 | 第38-40页 |
| ·自由漂浮柔性机械臂系统的动力学模型 | 第40-45页 |
| ·机械臂上任意点的速度 | 第40-41页 |
| ·机械臂系统的动量守恒方程 | 第41-42页 |
| ·机械臂系统的动力学方程 | 第42-44页 |
| ·数值求解方法 | 第44-45页 |
| ·自由漂浮柔性机械臂系统的动力学分析 | 第45-48页 |
| ·动力学模型的验证 | 第46-47页 |
| ·模态截断的误差分析 | 第47页 |
| ·载体自由漂浮对机械臂弹性变形的影响分析 | 第47-48页 |
| ·运动规划问题的求解算法 | 第48-52页 |
| ·遗传算法 | 第49-50页 |
| ·序列二次规划算法 | 第50-51页 |
| ·多目标遗传算法 | 第51-52页 |
| ·小结 | 第52-53页 |
| 第三章 点对点操作任务的载体姿态无扰运动规划 | 第53-74页 |
| ·载体姿态无扰的条件 | 第53-55页 |
| ·点对点操作任务的无扰运动规划方法 | 第55-65页 |
| ·无扰运动规划问题的描述 | 第55-56页 |
| ·最优化方法及求解算法 | 第56-58页 |
| ·算例及分析 | 第58-65页 |
| ·平推无扰曲线及其在无扰运动规划中的应用 | 第65-69页 |
| ·平推无扰曲线的定义 | 第65-66页 |
| ·平推无扰曲线的特点 | 第66-67页 |
| ·基于平推无扰曲线的无扰运动规划策略 | 第67-68页 |
| ·算例分析 | 第68-69页 |
| ·基于无扰运动轨迹的速度规划 | 第69-72页 |
| ·基于无扰运动轨迹的速度规划问题描述 | 第69-71页 |
| ·算例与分析 | 第71-72页 |
| ·小结 | 第72-74页 |
| 第四章 点对点操作任务的减振运动规划 | 第74-94页 |
| ·减振运动规划问题的描述 | 第74-75页 |
| ·减振运动规划问题的求解策略 | 第75-80页 |
| ·减振运动规划的难点及求解策略的提出 | 第75-76页 |
| ·Gauss 伪谱法求解运动规划问题的一般描述 | 第76-79页 |
| ·求解策略 | 第79-80页 |
| ·机械臂全程振动最小化的运动规划 | 第80-85页 |
| ·全程振动最小化的性能指标 | 第80页 |
| ·算例与分析 | 第80-85页 |
| ·机械臂残余振动最小化的运动规划 | 第85-87页 |
| ·优化模型 | 第85-86页 |
| ·算例与分析 | 第86-87页 |
| ·考虑初始状态偏差的残余振动最小化运动规划 | 第87-92页 |
| ·考虑初始状态偏差的运动规划问题与求解方法 | 第88-90页 |
| ·算例与分析 | 第90-92页 |
| ·小结 | 第92-94页 |
| 第五章 空间机械臂连续路径跟踪任务的运动规划 | 第94-112页 |
| ·空间机械臂连续路径跟踪任务运动规划的求解策略 | 第94-98页 |
| ·给定刚性机械臂末端运动的规划策略 | 第95-96页 |
| ·给定柔性机械臂末端运动的规划策略 | 第96-97页 |
| ·给定末端轨迹的规划策略 | 第97-98页 |
| ·连续路径跟踪任务的载体姿态最小扰动规划 | 第98-104页 |
| ·基于广义雅可比矩阵伪逆的载体姿态无扰运动规划 | 第98-100页 |
| ·基于最优控制的载体姿态最小扰动规划 | 第100-104页 |
| ·连续路径跟踪任务的减振运动规划 | 第104-110页 |
| ·给定末端运动条件下的减振运动规划问题 | 第105-109页 |
| ·给定末端轨迹条件下的减振运动规划问题 | 第109-110页 |
| ·小结 | 第110-112页 |
| 第六章 空间机械臂的多目标最优运动规划 | 第112-132页 |
| ·多目标最优运动规划问题的求解策略 | 第112-117页 |
| ·求解策略的提出 | 第112-113页 |
| ·物理规划方法简介 | 第113-117页 |
| ·基于无扰曲线的多目标最优运动规划 | 第117-124页 |
| ·基于无扰曲线的多目标最优运动规划问题的描述 | 第117-119页 |
| ·算例与分析 | 第119-124页 |
| ·点对点操作任务的多目标最优运动规划 | 第124-128页 |
| ·点对点操作任务多目标最优运动规划问题的描述 | 第124-125页 |
| ·算例与分析 | 第125-128页 |
| ·连续路径跟踪任务的多目标最优运动规划 | 第128-130页 |
| ·连续路径跟踪任务多目标最优运动规划问题的描述 | 第128页 |
| ·算例与分析 | 第128-130页 |
| ·小结 | 第130-132页 |
| 第七章 结论与展望 | 第132-136页 |
| 致谢 | 第136-138页 |
| 参考文献 | 第138-147页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第147页 |