| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-16页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.1 传统机械臂轨迹规划方法研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.2 基于智能优化的机械臂轨迹规划方法研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3 课题的研究内容及结构安排 | 第15-16页 |
| 第2章 挖掘机运动学建模分析 | 第16-26页 |
| 2.1 挖掘机结构介绍 | 第16-17页 |
| 2.2 挖掘机位姿与运动描述 | 第17-20页 |
| 2.2.1 连杆坐标系建立 | 第17-18页 |
| 2.2.2 连杆坐标系间变换矩阵确定 | 第18-20页 |
| 2.3 挖掘机运动学问题 | 第20-25页 |
| 2.3.1 挖掘机运动学正问题 | 第20-22页 |
| 2.3.2 挖掘机运动学逆问题 | 第22-25页 |
| 2.4 本章小结 | 第25-26页 |
| 第3章 带约束时间最优轨迹规划适应值函数研究 | 第26-52页 |
| 3.1 机械臂轨迹的函数表达 | 第26-28页 |
| 3.1.1 机械臂轨迹与关节轨迹 | 第26页 |
| 3.1.2 机械臂关节轨迹函数 | 第26-28页 |
| 3.2 基于解析方法的机械臂轨迹规划 | 第28-33页 |
| 3.2.1 机械臂关节轨迹函数的已知条件 | 第28-29页 |
| 3.2.2 机械臂关节轨迹函数的求解 | 第29-33页 |
| 3.3 基于适应值函数的机械臂轨迹规划 | 第33-36页 |
| 3.3.1 基于优化算法的机械臂轨迹规划 | 第33页 |
| 3.3.2 基于时间最优的优化目标与约束条件 | 第33-35页 |
| 3.3.3 已有基于时间最优的适应值函数 | 第35-36页 |
| 3.4 基于时间最优的机械臂轨迹优化适应值函数改进 | 第36-39页 |
| 3.4.1 带约束条件的时间最优适应值函数构建 | 第36-38页 |
| 3.4.2 带约束适应值函数与运动约束的一致性证明 | 第38-39页 |
| 3.5 挖掘机时间最优轨迹规划仿真验证 | 第39-51页 |
| 3.5.1 挖掘机轨迹规划参数设置 | 第39-40页 |
| 3.5.2 优化算法参数及约束条件设置 | 第40-41页 |
| 3.5.3 优化结果分析 | 第41-46页 |
| 3.5.4 优化结果的simulink验证 | 第46-51页 |
| 3.6 本章小结 | 第51-52页 |
| 第4章 挖掘机实验系统软硬件设计 | 第52-67页 |
| 4.1 实验平台的改造 | 第52-54页 |
| 4.2 实验模型与轨迹规划的兼容性分析 | 第54-55页 |
| 4.3 实验模型的轨迹验证步骤 | 第55-57页 |
| 4.3.1 第一段轨迹控制时间的计算 | 第55-56页 |
| 4.3.2 第二段轨迹控制时间的计算 | 第56页 |
| 4.3.3 第三段轨迹控制时间的计算 | 第56-57页 |
| 4.3.4 挖掘机实际控制过程 | 第57页 |
| 4.4 控制系统的硬件设计 | 第57-63页 |
| 4.4.1 控制系统的I/O接口设计 | 第59-61页 |
| 4.4.2 控制系统的I/O接口测试 | 第61-63页 |
| 4.5 控制系统的软件设计 | 第63-66页 |
| 4.5.1 主程序 | 第63-64页 |
| 4.5.2 中断服务子程序 | 第64-66页 |
| 4.6 本章小结 | 第66-67页 |
| 第5章 实验结果及分析 | 第67-75页 |
| 5.1 挖掘机关节速度测量实验 | 第67-70页 |
| 5.2 挖掘机轨迹投影实验 | 第70页 |
| 5.3 挖掘机挖土实验 | 第70-74页 |
| 5.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 结论 | 第75-76页 |
| 致谢 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-80页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第80页 |
