| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 遥操作控制技术的研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.1.1 空间遥操作机械臂控制技术概述 | 第11-12页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第12页 |
| 1.2 空间遥操作技术研究进展 | 第12-18页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第12-16页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第16-18页 |
| 1.3 论文研究的主要内容 | 第18页 |
| 1.4 论文的组织结构 | 第18-21页 |
| 第二章 空间遥操作机械臂控制系统设计 | 第21-39页 |
| 2.1 引言 | 第21-22页 |
| 2.2 系统原理及构建 | 第22页 |
| 2.3 七自由度机械臂建模与运动学分析 | 第22-28页 |
| 2.3.1 空间机械臂的结构 | 第23-24页 |
| 2.3.2 数学模型 | 第24页 |
| 2.3.3 正向运动学分析 | 第24-27页 |
| 2.3.4 机械臂正向运动学仿真 | 第27-28页 |
| 2.4 机械臂的控制软件平台ROS | 第28-32页 |
| 2.4.1 ROS系统组成 | 第28-30页 |
| 2.4.2 ROS交互控制系统设计 | 第30-31页 |
| 2.4.3 ROS下机械臂控制模块设计 | 第31-32页 |
| 2.5 空间机械臂运动解算 | 第32-37页 |
| 2.5.1 机械臂逆向运动学解算 | 第33-35页 |
| 2.5.2 基于ROS的机械臂逆解 | 第35页 |
| 2.5.3 基于ROS下的机械臂运动学软件控制的实现 | 第35-36页 |
| 2.5.4 机械臂逆向运动学仿真 | 第36-37页 |
| 2.6 本章小结 | 第37-39页 |
| 第三章 机械臂安全作业的多模态控制 | 第39-59页 |
| 3.1 引言 | 第39页 |
| 3.2 作业区域分析 | 第39-40页 |
| 3.2.1 区域分析 | 第39-40页 |
| 3.2.2 障碍物建模分析 | 第40页 |
| 3.3 基于VR的遥操作机械臂控制方法的实现 | 第40-43页 |
| 3.3.1 基于VR的遥操作控制模式 | 第41页 |
| 3.3.2 虚拟预测环境 | 第41-42页 |
| 3.3.3 仿真实验 | 第42-43页 |
| 3.4 机械臂自主式控制方法的实现 | 第43-49页 |
| 3.4.1 机械臂自主控制模式 | 第43-44页 |
| 3.4.2 机械臂自主避障 | 第44-48页 |
| 3.4.3 仿真实验 | 第48-49页 |
| 3.5 基于遥操作技术的局部自主式控制方法的实现 | 第49-52页 |
| 3.5.1 机械臂局部自主控制模式 | 第49-50页 |
| 3.5.2 基于测距传感器的障碍物距离检测 | 第50-51页 |
| 3.5.3 仿真实验 | 第51-52页 |
| 3.6 力辅助式遥操作控制方法的实现 | 第52-58页 |
| 3.6.1 力传感器硬件设计 | 第52-54页 |
| 3.6.2 力辅助式的遥操作控制系统 | 第54-56页 |
| 3.6.3 力辅助作业分析 | 第56-57页 |
| 3.6.4 仿真实验 | 第57-58页 |
| 3.7 本章小结 | 第58-59页 |
| 第四章 遥操作实验研究 | 第59-75页 |
| 4.1 遥操作实验系统简介 | 第59-61页 |
| 4.2 不同时延下的位置跟踪精度 | 第61-66页 |
| 4.2.1 实验设置 | 第61页 |
| 4.2.2 实验结果及分析 | 第61-66页 |
| 4.3 不同时延下的力反馈误差 | 第66-68页 |
| 4.3.1 实验设置 | 第66页 |
| 4.3.2 实验作业环境 | 第66-67页 |
| 4.3.3 实验结果及分析 | 第67-68页 |
| 4.4 机械臂自主模式下遥操作实验 | 第68-69页 |
| 4.4.1 实验设置和作业环境 | 第68-69页 |
| 4.4.2 实验结果分析 | 第69页 |
| 4.5 基于遥操作技术的局部自主模式下遥操作实验 | 第69-71页 |
| 4.5.1 实验设置和作业环境 | 第70页 |
| 4.5.2 实验结果分析 | 第70-71页 |
| 4.6 力辅助模式下遥操作实验 | 第71-74页 |
| 4.6.1 不同范围的作业交互力实验 | 第71页 |
| 4.6.2 实验作业环境 | 第71-72页 |
| 4.6.3 实验结果分析 | 第72-74页 |
| 4.7 本章小结 | 第74-75页 |
| 第五章 总结与展望 | 第75-77页 |
| 5.1 主要工作总结 | 第75-76页 |
| 5.2 研究展望 | 第76-77页 |
| 致谢 | 第77-79页 |
| 参考文献 | 第79-83页 |
| 作者在学期间的成果 | 第83页 |