面向核电救灾的机械臂开门拧阀门力学测试平台研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-20页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-18页 |
| 1.2.1 救援机器人研究现状 | 第10-15页 |
| 1.2.2 机械臂力控制及控制器研究现状 | 第15-16页 |
| 1.2.3 开门动作研究现状 | 第16-18页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第18-20页 |
| 第2章 力学行为测试装置方案设计 | 第20-31页 |
| 2.1 力学行为测试装置的总体设计 | 第20-23页 |
| 2.1.1 力学行为测试装置的硬件系统 | 第21页 |
| 2.1.2 力学行为测试装置的软件系统 | 第21-22页 |
| 2.1.3 力学行为测试装置的通信接口 | 第22-23页 |
| 2.2 力学行为测试装置各部分设计与选型 | 第23-30页 |
| 2.2.1 机械臂选型 | 第23-24页 |
| 2.2.2 六维力/力矩传感器的选型 | 第24-28页 |
| 2.2.3 移动机构选择 | 第28页 |
| 2.2.4 电源选择 | 第28页 |
| 2.2.5 移动机构与机械臂间连接架设计 | 第28-30页 |
| 2.3 本章小结 | 第30-31页 |
| 第3章 力学行为测试装置机械臂运动学及动力学模型 | 第31-41页 |
| 3.1 机械臂 DH 参数描述 | 第31-33页 |
| 3.2 机械臂的正运动学及逆运动学 | 第33-35页 |
| 3.2.1 机械臂正运动学 | 第33页 |
| 3.2.2 机械臂逆运动学 | 第33-35页 |
| 3.3 机械臂的雅各比矩阵及静力传递 | 第35-38页 |
| 3.3.1 机械臂雅各比矩阵的计算 | 第35-37页 |
| 3.3.2 机械臂的静力传递 | 第37-38页 |
| 3.4 机械臂的动力学模型 | 第38-39页 |
| 3.5 机械臂关节受力的计算 | 第39-40页 |
| 3.5.1 关节受力的组成部分 | 第39页 |
| 3.5.2 重力项与接触力项的计算 | 第39-40页 |
| 3.6 本章小结 | 第40-41页 |
| 第4章 力学行为测试装置开门动作规划与仿真 | 第41-58页 |
| 4.1 开门过程分析 | 第41-45页 |
| 4.1.1 影响开门过程受力情况的因素 | 第41-42页 |
| 4.1.2 开门过程笛卡尔空间轨迹规划 | 第42-45页 |
| 4.2 不同开门姿态及受力情况分析 | 第45-50页 |
| 4.2.1 操作末端相对门把手姿态不变 | 第45-48页 |
| 4.2.2 操作末端相对基坐标系姿态不变 | 第48-49页 |
| 4.2.3 两种开门方式的对比 | 第49-50页 |
| 4.3 开门动作仿真分析 | 第50-54页 |
| 4.3.1 固定基座的开门动作仿真 | 第50-51页 |
| 4.3.2 非固定基座的开门动作演示 | 第51-54页 |
| 4.4 拧阀门过程分析与仿真 | 第54-57页 |
| 4.4.1 机械臂工作空间对拧阀门位置的影响 | 第54-56页 |
| 4.4.2 拧阀门过程仿真 | 第56-57页 |
| 4.5 本章小结 | 第57-58页 |
| 第5章 力学行为测试装置机械臂控制器设计及仿真 | 第58-70页 |
| 5.1 控制过程分析 | 第58-60页 |
| 5.1.1 常用的力控制方式 | 第58-59页 |
| 5.1.2 机械臂动作任务分解及控制方式选择 | 第59-60页 |
| 5.2 运动控制器设计及仿真 | 第60-67页 |
| 5.2.1 基于模型的运动控制器设计 | 第60-62页 |
| 5.2.2 基于模型的控制器仿真 | 第62-64页 |
| 5.2.3 不基于模型的运动控制器设计 | 第64-65页 |
| 5.2.4 PID 运动控制器仿真 | 第65-67页 |
| 5.3 力控制器设计及仿真 | 第67-69页 |
| 5.3.1 刚度控制器设计 | 第67-68页 |
| 5.3.2 刚度控制器仿真 | 第68-69页 |
| 5.4 本章小结 | 第69-70页 |
| 结论 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-76页 |
| 致谢 | 第76页 |
