| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 第一章 绪论 | 第14-19页 |
| 1.1 论文研究背景及意义 | 第14页 |
| 1.2 论文的国内外研究现状 | 第14-18页 |
| 1.2.1 农业采摘机械手的国外研究现状 | 第15-17页 |
| 1.2.2 农业采摘机械手的国内研究现状 | 第17-18页 |
| 1.3 本论文主要研究工作 | 第18-19页 |
| 第二章 多指手控制系统的要求及组成 | 第19-25页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 系统的要求及组成介绍 | 第19页 |
| 2.2.1 系统的要求 | 第19页 |
| 2.2.2 组成介绍 | 第19页 |
| 2.3 硬件方案分析及制定 | 第19-22页 |
| 2.3.1 材质选择 | 第20页 |
| 2.3.2 驱动方法选择 | 第20-21页 |
| 2.3.3 手指数量确定 | 第21页 |
| 2.3.4 压力传感器选择 | 第21-22页 |
| 2.3.5 控制方式及信号采集 | 第22页 |
| 2.4 软件方案分析与制定 | 第22-23页 |
| 2.4.1 LabVIEW | 第22页 |
| 2.4.2 Solidworks | 第22-23页 |
| 2.4.3 Code Composer Studio | 第23页 |
| 2.5 PID 控制算法概述 | 第23页 |
| 2.6 本章小结 | 第23-25页 |
| 第三章 多指手的结构设计 | 第25-37页 |
| 3.1 引言 | 第25页 |
| 3.2 整体结构设计 | 第25-26页 |
| 3.3 多指手的组成详细设计 | 第26-29页 |
| 3.3.1 销轴（带沟槽）的设计 | 第26-27页 |
| 3.3.2 手指设计 | 第27页 |
| 3.3.3 主体壁设计 | 第27-28页 |
| 3.3.4 顶盖设计 | 第28页 |
| 3.3.5 抓取主体设计 | 第28-29页 |
| 3.3.6 步进电机法兰设计 | 第29页 |
| 3.4 步进电机螺母的布置 | 第29-30页 |
| 3.5 多指手的工作过程分析 | 第30-32页 |
| 3.6 多指手的受力分析 | 第32-36页 |
| 3.6.1 多指手竖直向上抓取物体 | 第32-34页 |
| 3.6.2 多指手竖直向下抓取物体 | 第34-35页 |
| 3.6.3 多指手在一般情况下抓取物体 | 第35-36页 |
| 3.6.4 关于系数 ks意义的讨论 | 第36页 |
| 3.7 本章小结 | 第36-37页 |
| 第四章 多指手控制系统硬件设计 | 第37-54页 |
| 4.1 引言 | 第37页 |
| 4.2 硬件设计 | 第37-42页 |
| 4.2.1 控制系统框图 | 第37-38页 |
| 4.2.2 主控计算机（PC 机） | 第38页 |
| 4.2.3 步进电机选型及基本特点 | 第38-41页 |
| 4.2.4 FSR 薄膜压力传感器 | 第41-42页 |
| 4.2.5 USB 转串口数据线 | 第42页 |
| 4.3 控制电路设计 | 第42-48页 |
| 4.3.1 压力传感器模拟电路 | 第43-44页 |
| 4.3.2 DSP 控制板设计 | 第44-48页 |
| 4.4 FSR 薄膜压力传感器的标定及线性拟合 | 第48-52页 |
| 4.4.1 传感器标定 | 第48-51页 |
| 4.4.2 传感器曲线拟合 | 第51-52页 |
| 4.5 本章小结 | 第52-54页 |
| 第五章 多指手控制系统软件设计 | 第54-65页 |
| 5.1 引言 | 第54页 |
| 5.2 DSP 控制板程序设计 | 第54-58页 |
| 5.2.1 初始化 DSP 相关寄存器配置 | 第55页 |
| 5.2.2 串口相关程序设计 | 第55-56页 |
| 5.2.3 A/D 转换程序设计 | 第56-58页 |
| 5.3 上位机控制界面设计 | 第58-63页 |
| 5.3.1 LabVIEW 队列状态机简介 | 第58-59页 |
| 5.3.2 LabVIEW 队列管理简介 | 第59页 |
| 5.3.3 LabVIEW VISA 简介 | 第59-60页 |
| 5.3.4 LabVIEW VISA 串口功能简介 | 第60页 |
| 5.3.5 LabVIEW 队列状态机程序设计 | 第60-63页 |
| 5.4 LabVIEW 压力信号采集程序设计 | 第63-64页 |
| 5.5 本章小结 | 第64-65页 |
| 第六章 控制策略及实验结果分析 | 第65-81页 |
| 6.1 引言 | 第65页 |
| 6.2 控制策略研究 | 第65-67页 |
| 6.2.1 位置速度信号反馈控制 | 第65-66页 |
| 6.2.2 力信号反馈控制 | 第66-67页 |
| 6.2.3 力/位置反馈混合控制 | 第67页 |
| 6.3 DSP 控制板调试实验 | 第67-68页 |
| 6.4 步进电机速度/位置控制实验 | 第68-70页 |
| 6.4.1 以期望速度到达期望位置实验 | 第68-69页 |
| 6.4.2 期待相对位移实验 | 第69-70页 |
| 6.4.3 步进电机速度/位置控制实验总结 | 第70页 |
| 6.5 PID 控制器设计 | 第70-72页 |
| 6.5.1 PID 控制器原理 | 第70-71页 |
| 6.5.2 LabVIEW PID | 第71-72页 |
| 6.6 多指手抓取实验（按力反馈抓取） | 第72-80页 |
| 6.6.1 实验步骤 | 第73-74页 |
| 6.6.2 多指手抓取脐橙实验 | 第74-75页 |
| 6.6.3 多指手抓取网球实验 | 第75-76页 |
| 6.6.4 多指手抓取乒乓球实验 | 第76-77页 |
| 6.6.5 多指手抓取鸡蛋实验 | 第77-78页 |
| 6.6.6 多指手抓取实验（按位置-力抓取） | 第78-79页 |
| 6.6.7 实验总结及分析 | 第79-80页 |
| 6.7 本章小结 | 第80-81页 |
| 第七章 总结与展望 | 第81-83页 |
| 7.1 总结 | 第81页 |
| 7.2 展望 | 第81-83页 |
| 参考文献 | 第83-85页 |
| 附录 | 第85-91页 |
| 附录 I FSR 薄膜压力传感器 Matlab 线性拟合程序 | 第85-86页 |
| 附录 II DSP 控制板控制程序（含 A/D 转换及串口通信程序） | 第86-91页 |
| 致谢 | 第91-92页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第92页 |
