| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-24页 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 | 第10页 |
| 1.2 国内外研究状况 | 第10-21页 |
| 1.2.1 国外研究动态 | 第10-20页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第20-21页 |
| 1.3 目前存在的主要问题 | 第21-22页 |
| 1.4 研究内容和论文组织结构 | 第22-24页 |
| 1.4.1 主要研究内容 | 第22页 |
| 1.4.2 论文组织结构 | 第22-24页 |
| 第二章 多自由度柔性机械臂的结构设计及测控系统 | 第24-44页 |
| 2.1 引言 | 第24页 |
| 2.2 月壤取样器技术的工作环境特点 | 第24-25页 |
| 2.3 月壤取样器的功能及性能指标要求 | 第25页 |
| 2.4 多自由度柔性机械臂设计 | 第25-33页 |
| 2.4.1 多自由度柔性机械臂的机械设计 | 第25-28页 |
| 2.4.2 柔性臂的驱动机构设计 | 第28-29页 |
| 2.4.3 取样头设计 | 第29-31页 |
| 2.4.4 驱动电机的选择与分析 | 第31-33页 |
| 2.5 多自由度柔性机械臂测控系统 | 第33-41页 |
| 2.5.1 测控系统的构成 | 第33-36页 |
| 2.5.2 DSP片上ePWM模块/eQEP模块 | 第36-37页 |
| 2.5.3 DSP片上ADC和Timer模块 | 第37-38页 |
| 2.5.4 DSP片上XINT模块 | 第38-39页 |
| 2.5.5 DSP片上信号处理模块 | 第39-40页 |
| 2.5.6 DSP片上UART通讯模块 | 第40-41页 |
| 2.6 基于LABWINDOWS/CVI的上位机软件设计 | 第41-43页 |
| 2.6.1 上位机软件及人机界面设计 | 第41-42页 |
| 2.6.2 上位机与DSP的通信设计 | 第42-43页 |
| 2.7 本章小结 | 第43-44页 |
| 第三章 多自由度柔性机械臂的运动学、动力学及控制 | 第44-60页 |
| 3.1 引言 | 第44页 |
| 3.2 多自由度取样机械臂的运动学建模与分析 | 第44-47页 |
| 3.2.1 多自由度机械臂的运动学正解 | 第44-46页 |
| 3.2.2 加入柔性变量的运动学逆解 | 第46-47页 |
| 3.3 多自由度取样机械臂的柔性动力学建模与分析 | 第47-56页 |
| 3.3.1 多自由度机械臂的柔性动力学建模 | 第48-51页 |
| 3.3.2 柔性杆模态及振型分析 | 第51-53页 |
| 3.3.3 模态惯性完备性降阶准则 | 第53-55页 |
| 3.3.4 柔性动力学方程的数值计算 | 第55-56页 |
| 3.4 多自由度取样机械臂的柔性动力学控制 | 第56-59页 |
| 3.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 第四章 改进的小型多自由度柔性取样器的误差分析 | 第60-77页 |
| 4.1 引言 | 第60-61页 |
| 4.2 小型多自由度柔性取样器的机械设计 | 第61-66页 |
| 4.2.1 取样器的机械设计 | 第61-63页 |
| 4.2.2 配套的样品转移及密封装置的机械设计 | 第63-65页 |
| 4.2.3 驱动电机选择与功耗分析 | 第65-66页 |
| 4.3 小型多自由度柔性取样器的运动学与运动静力学分析 | 第66-69页 |
| 4.3.1 运动学与逆运动学分析 | 第66-68页 |
| 4.3.2 运动静力学分析 | 第68-69页 |
| 4.4 小型多自由度柔性取样器的误差建模 | 第69-76页 |
| 4.4.1 结构误差建模 | 第69-70页 |
| 4.4.2 关节间隙误差建模 | 第70-76页 |
| 4.5 本章小结 | 第76-77页 |
| 第五章 基于振动信号分析的原位辨识 | 第77-96页 |
| 5.1 引言 | 第77页 |
| 5.2 取样头振动信号分析与辨识的理论基础 | 第77-79页 |
| 5.3 取样头与岩石接触辨识 | 第79-86页 |
| 5.3.1 振动信号前处理 | 第79-82页 |
| 5.3.2 基于功率谱方法的特征提取 | 第82-85页 |
| 5.3.3 基于加权K邻域方法的接触辨识 | 第85-86页 |
| 5.4 取样点月壤容积密度辨识 | 第86-95页 |
| 5.4.1 振动信号前处理 | 第87-89页 |
| 5.4.2 基于功率谱方法的特征提取 | 第89-90页 |
| 5.4.3 基于支持向量机的特征关联验证 | 第90-92页 |
| 5.4.4 广义回归神经网络辫识 | 第92-95页 |
| 5.5 本章小结 | 第95-96页 |
| 第六章 仿真与实验研究 | 第96-115页 |
| 6.1 引言 | 第96页 |
| 6.2 多自由度柔性机械臂的原理样机试验 | 第96-100页 |
| 6.2.1 柔性臂载荷试验 | 第96-97页 |
| 6.2.2 取样器原理样机性能参数与试验 | 第97-99页 |
| 6.2.3 测控系统控制实验 | 第99-100页 |
| 6.3 多自由度柔性机械臂的运动学、动力学及控制试验 | 第100-106页 |
| 6.3.1 取样器运动学仿真 | 第100-102页 |
| 6.3.2 取样器动力学试验 | 第102-104页 |
| 6.3.3 取样器动力学控制试验 | 第104-106页 |
| 6.4 改进的多自由度柔性取样器的误差分析 | 第106-110页 |
| 6.4.1 原理样机性能参数与试验 | 第106-108页 |
| 6.4.2 原理样机机械误差分析 | 第108-110页 |
| 6.5 基于振动信号的原位辨识 | 第110-114页 |
| 6.5.1 取样头与岩石接触辨识 | 第111-112页 |
| 6.5.2 取样点月壤容积密度辨识 | 第112-114页 |
| 6.6 本章小结 | 第114-115页 |
| 第七章 结论与展望 | 第115-117页 |
| 7.1 论文工作总结 | 第115-116页 |
| 7.2 论文主要创新点 | 第116页 |
| 7.3 未来研究展望 | 第116-117页 |
| 致谢 | 第117-118页 |
| 参考文献 | 第118-123页 |
| 作者攻读博士期间获奖 | 第123页 |
| 作者攻读博士期间发表论文清单及研究成果 | 第123-124页 |
