| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 第1章 前言 | 第13-25页 |
| 1.1 研究目的和意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-21页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第14-17页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第17-21页 |
| 1.3 研究内容 | 第21-22页 |
| 1.4 研究方法与技术路线 | 第22-24页 |
| 1.5 拟解决的关键问题 | 第24页 |
| 1.6 研究课题来源 | 第24-25页 |
| 第2章 夹持和切割机构容错与建模 | 第25-48页 |
| 2.1 容错设计的基本原理 | 第25-26页 |
| 2.2 视觉定位误差的获取 | 第26-33页 |
| 2.2.1 试验材料 | 第27-28页 |
| 2.2.2 采摘点的计算方法 | 第28-29页 |
| 2.2.3 定位误差分析方法 | 第29-32页 |
| 2.2.4 采摘点坐标测量试验 | 第32-33页 |
| 2.3 视觉定位试验的结果与分析 | 第33-37页 |
| 2.3.1 误差变化规律分析 | 第33-34页 |
| 2.3.2 系统误差分析 | 第34-35页 |
| 2.3.3 随机误差分析 | 第35-36页 |
| 2.3.4 室外定位误差分析 | 第36-37页 |
| 2.4 夹切机构容错设计 | 第37-45页 |
| 2.4.1 夹持部位与机构设计的关系 | 第37-39页 |
| 2.4.2 夹指的容错设计 | 第39-41页 |
| 2.4.3 果实夹持与母枝夹持容错能力对比试验 | 第41-44页 |
| 2.4.4 切割机构的容错设计 | 第44-45页 |
| 2.5 容错设计有效性验证 | 第45-47页 |
| 2.6 本章小结 | 第47-48页 |
| 第3章 拟人夹指受力分析与夹持研究 | 第48-66页 |
| 3.1 拟人夹指夹持的力封闭性分析 | 第48-50页 |
| 3.2 夹持力的计算 | 第50-55页 |
| 3.2.1 静态环境下的夹持力 | 第50页 |
| 3.2.2 扰动环境下的夹持力 | 第50-55页 |
| 3.3 静态夹持研究 | 第55-60页 |
| 3.3.1 材料与方法 | 第55-57页 |
| 3.3.2 夹持阶段变化规律 | 第57-58页 |
| 3.3.3 结果与分析 | 第58-60页 |
| 3.4 扰动夹持研究 | 第60-62页 |
| 3.4.1 材料与方法 | 第60-61页 |
| 3.4.2 结果与分析 | 第61-62页 |
| 3.5 夹持损伤研究 | 第62-65页 |
| 3.5.1 材料与方法 | 第62-63页 |
| 3.5.2 结果与分析 | 第63-65页 |
| 3.6 本章小结 | 第65-66页 |
| 第4章 微切刃刀具的性能分析 | 第66-78页 |
| 4.1 工作原理 | 第66-67页 |
| 4.2 切割过程描述 | 第67-69页 |
| 4.3 切割机理 | 第69-70页 |
| 4.4 结构参数分析 | 第70-74页 |
| 4.4.1 动态方程 | 第72页 |
| 4.4.2 滑切角 | 第72-73页 |
| 4.4.3 切割速度 | 第73页 |
| 4.4.4 进给速度 | 第73-74页 |
| 4.5 切割力的理论公式 | 第74-77页 |
| 4.6 本章小结 | 第77-78页 |
| 第5章 基于显式动力有限元方法的刀具参数优化 | 第78-107页 |
| 5.1 母枝切割弹—塑性有限变形基本理论与控制方程 | 第78-81页 |
| 5.1.1 切割过程的拉格朗日描述 | 第78-79页 |
| 5.1.2 运动条件 | 第79页 |
| 5.1.3 连续性方程 | 第79页 |
| 5.1.4 动量方程 | 第79-80页 |
| 5.1.5 应变与应力度量 | 第80-81页 |
| 5.1.6 能量方程 | 第81页 |
| 5.2 母枝切割弹—塑性有限变形有限元计算方法 | 第81-82页 |
| 5.3 母枝切割有限变形动力学有限元基本解法和求解过程 | 第82-83页 |
| 5.4 母枝切割过程显式动力有限元模型的建立 | 第83-96页 |
| 5.4.1 母枝切割模型的简化 | 第84-85页 |
| 5.4.2 几何模型参数 | 第85页 |
| 5.4.3 单元类型 | 第85-86页 |
| 5.4.4 材料本构模型 | 第86-87页 |
| 5.4.5 划分网格并生成组件 | 第87-89页 |
| 5.4.6 预应力分析 | 第89-90页 |
| 5.4.7 切割过程显式动力学分析 | 第90-91页 |
| 5.4.8 母枝与刀片接触定义模型 | 第91-92页 |
| 5.4.9 仿真结果评价标准 | 第92-96页 |
| 5.5 母枝切割有限元模拟结果与讨论 | 第96-101页 |
| 5.5.1 刀片与母枝的应力分布状况 | 第96-99页 |
| 5.5.2 切割力的变化 | 第99-101页 |
| 5.6 刀具参数对切割效果的影响 | 第101-106页 |
| 5.6.1 直观比较 | 第102页 |
| 5.6.2 因素主次顺序分析 | 第102-105页 |
| 5.6.3 评价指标之间的相关性分析 | 第105-106页 |
| 5.7 本章小结 | 第106-107页 |
| 第6章 荔枝采摘机器人机械臂避障行为研究 | 第107-136页 |
| 6.1 机械臂的运动控制基础 | 第107-116页 |
| 6.1.1 连杆参数和连杆坐标系 | 第107-108页 |
| 6.1.2 机器人关节参数 | 第108-110页 |
| 6.1.3 机器人运动学 | 第110-114页 |
| 6.1.4 采摘机器人的工作空间 | 第114-115页 |
| 6.1.5 机器人避障算法的分析与设计 | 第115-116页 |
| 6.2 基于改进伪距离法的C-空间障碍计算方法 | 第116-127页 |
| 6.2.1 采摘作业环境的模型化 | 第116页 |
| 6.2.2 C-空间障碍的定义和性质 | 第116-118页 |
| 6.2.3 改进伪距离法求解C-空间的原理 | 第118-120页 |
| 6.2.4 C-空间障碍的建立 | 第120-123页 |
| 6.2.5 倾斜障碍物的C-空间障碍求解方法 | 第123-125页 |
| 6.2.6 机器人C-空间障碍仿真 | 第125-127页 |
| 6.3 基于改进A*算法的动态避障路径规划 | 第127-131页 |
| 6.3.1 栅格环境的建立 | 第127页 |
| 6.3.2 A*算法 | 第127-128页 |
| 6.3.3 A*算法的改进 | 第128-130页 |
| 6.3.4 动态避障决策方法 | 第130-131页 |
| 6.4 采摘机器人避障行为仿真 | 第131-135页 |
| 6.4.1 静态试验仿真与分析 | 第131-134页 |
| 6.4.2 动态试验仿真与分析 | 第134-135页 |
| 6.5 本章小结 | 第135-136页 |
| 第7章 采摘机器人系统实现与试验 | 第136-146页 |
| 7.1 采摘机器人样机及工作流程 | 第136-138页 |
| 7.2 避障试验 | 第138-141页 |
| 7.2.1 材料与方法 | 第139页 |
| 7.2.2 结果与分析 | 第139-141页 |
| 7.3 采摘试验 | 第141-145页 |
| 7.3.1 材料与方法 | 第141-142页 |
| 7.3.2 结果与分析 | 第142-145页 |
| 7.4 本章小结 | 第145-146页 |
| 第8章 结论与展望 | 第146-149页 |
| 8.1 论文总结 | 第146页 |
| 8.2 本文创新点 | 第146-147页 |
| 8.3 展望 | 第147-149页 |
| 致谢 | 第149-150页 |
| 参考 文献 | 第150-161页 |
| 附录A 攻读博士学位期间的科研工作及科研成果 | 第161-165页 |
| 附录B 机械手二维工作空间算法 | 第165-167页 |
| 附录C 机器人C-空间障碍算法 | 第167-170页 |
| 附录D 机器人动态避障算法 | 第170-175页 |