| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 课题来源 | 第10页 |
| 1.2 课题研究背景及研究意义 | 第10-11页 |
| 1.3 机械臂可通过性研究概述 | 第11-15页 |
| 1.3.1 工作空间研究概述 | 第11-12页 |
| 1.3.2 碰撞检测算法研究概述 | 第12-13页 |
| 1.3.3 避障路径规划研究概述 | 第13-15页 |
| 1.4 论文主要研究内容和结构安排 | 第15-17页 |
| 1.4.1 论文主要研究内容 | 第15-16页 |
| 1.4.2 论文结构安排 | 第16-17页 |
| 第二章 机械臂运动学分析及杆件轮廓描述 | 第17-27页 |
| 2.1 机械臂运动学分析 | 第17-24页 |
| 2.1.1 空间位姿描述 | 第17-18页 |
| 2.1.2 D-H建模 | 第18-20页 |
| 2.1.3 正运动学求解 | 第20-21页 |
| 2.1.4 逆运动学求解 | 第21-22页 |
| 2.1.5 机械臂运动学求解验证 | 第22-24页 |
| 2.2 机械臂杆件轮廓描述 | 第24-26页 |
| 2.3 本章小结 | 第26-27页 |
| 第三章 机械臂碰撞检测算法的分析与建立 | 第27-39页 |
| 3.1 引言 | 第27页 |
| 3.2 常见包围盒算法 | 第27-29页 |
| 3.2.1 包围球 | 第28页 |
| 3.2.2 AABB包围盒 | 第28页 |
| 3.2.3 OBB包围盒 | 第28-29页 |
| 3.2.4 K-DOPs包围盒 | 第29页 |
| 3.3 圆柱包围盒 | 第29-30页 |
| 3.4 机械臂的工作环境介绍 | 第30-31页 |
| 3.5 机械臂与环境的碰撞检测 | 第31-38页 |
| 3.5.1 圆柱与圆柱的碰撞检测 | 第31-34页 |
| 3.5.2 圆柱与平面的碰撞检测 | 第34-37页 |
| 3.5.3 圆柱与OBB包围盒的碰撞检测 | 第37-38页 |
| 3.5.4 圆柱与球体的碰撞检测 | 第38页 |
| 3.5.5 不同包围盒间碰撞检测性能对比分析 | 第38页 |
| 3.6 本章小结 | 第38-39页 |
| 第四章 避障路径规划算法的设计 | 第39-50页 |
| 4.1 引言 | 第39页 |
| 4.2 传统人工势场法 | 第39-41页 |
| 4.2.1 传统人工势场法原理 | 第39-40页 |
| 4.2.2 传统人工势场法的优缺点 | 第40-41页 |
| 4.3 改进的人工势场法 | 第41-47页 |
| 4.3.1 搜索空间问题 | 第41-42页 |
| 4.3.2 势能函数的改进 | 第42-43页 |
| 4.3.3 新势能函数与传统势能函数对比 | 第43-45页 |
| 4.3.4 局部极小点问题 | 第45-47页 |
| 4.4 算法流程 | 第47-49页 |
| 4.5 本章小结 | 第49-50页 |
| 第五章 MATLAB仿真与实验验证 | 第50-61页 |
| 5.1 无障碍仿真实验 | 第50-52页 |
| 5.1.1 仿真结果 | 第50-51页 |
| 5.1.2 结果分析 | 第51-52页 |
| 5.2 有障碍仿真与实验验证 | 第52-60页 |
| 5.2.1 障碍物用圆柱包围盒包络时的仿真与实验验证 | 第53-55页 |
| 5.2.2 障碍物用OBB包围盒包络时的仿真与实验验证 | 第55-57页 |
| 5.2.3 障碍物用包围球包络时的仿真与实验验证 | 第57-60页 |
| 5.2.4 采用不同包围盒时避障性能对比分析 | 第60页 |
| 5.3 本章小结 | 第60-61页 |
| 第六章 总结与展望 | 第61-63页 |
| 6.1 本文总结 | 第61-62页 |
| 6.2 展望 | 第62-63页 |
| 参考文献 | 第63-69页 |
| 致谢 | 第69-70页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第70页 |