| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题背景及研究目的 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-16页 |
| 1.2.1 表层采样技术研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 避障路径规划的研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.3 运动轨迹优化的研究现状 | 第14-15页 |
| 1.2.4 最优化方法研究现状 | 第15-16页 |
| 1.2.5 机械臂位姿检测研究现状 | 第16页 |
| 1.3 课题主要研究内容 | 第16-18页 |
| 第2章 月壤表层采样机械臂运动分析及受力分析 | 第18-32页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 月壤表层采样机械臂作业要求 | 第18-19页 |
| 2.3 表采机械臂构型确定 | 第19-20页 |
| 2.4 表采机械臂末端位姿向量 | 第20-22页 |
| 2.5 表采机械臂运动学逆解 | 第22-24页 |
| 2.5.1 逆解求解关节角度 | 第22-23页 |
| 2.5.2 逆解求解关节角速度及角加速度 | 第23-24页 |
| 2.6 基于静力学的表采机械臂受力分析 | 第24-27页 |
| 2.7 基于动力学的表采机械臂受力分析 | 第27-31页 |
| 2.8 本章小结 | 第31-32页 |
| 第3章 机械臂结构参数优化 | 第32-39页 |
| 3.1 引言 | 第32页 |
| 3.2 基于作业过程关键点的运动轨迹规划 | 第32-33页 |
| 3.3 构建目标函数 | 第33-36页 |
| 3.4 基于遗传算法的杆长优化 | 第36-38页 |
| 3.5 本章小结 | 第38-39页 |
| 第4章 机械臂参数标定及运动轨迹规划算法 | 第39-58页 |
| 4.1 引言 | 第39页 |
| 4.2 折叠展开过程轨迹规划 | 第39-40页 |
| 4.3 展开采样过程的轨迹规划 | 第40-45页 |
| 4.3.1 末端位姿调整轨迹规划 | 第40-41页 |
| 4.3.2 基于人工势场法的避障轨迹规划 | 第41-44页 |
| 4.3.3 挖铲采样过程的轨迹规划 | 第44-45页 |
| 4.4 采集样品转送过程的轨迹规划 | 第45-50页 |
| 4.4.1 基于 A*算法的避障路径轨迹规划 | 第45-49页 |
| 4.4.2 末端执行器放入收集容器的轨迹规划 | 第49-50页 |
| 4.5 基于 B 样条曲线的运动时间优化 | 第50-55页 |
| 4.5.1 B 样条曲线构建 | 第50-53页 |
| 4.5.2 基于 B 样条曲线的运动时间优化 | 第53-55页 |
| 4.6 表采机械臂结构参数标定算法设计 | 第55-57页 |
| 4.6.1 基于 MDH 模型的连杆坐标系 | 第55-56页 |
| 4.6.2 结构参数标定模型 | 第56-57页 |
| 4.7 本章小结 | 第57-58页 |
| 第5章 机械臂末端位姿检测及算法验证 | 第58-70页 |
| 5.1 引言 | 第58页 |
| 5.2 基于表采机械臂连杆坐标系的 IRB140 机器人构型分析 | 第58-59页 |
| 5.3 机械臂末端位姿检测及标定算法验证 | 第59-65页 |
| 5.3.1 构建机械臂基坐标系与末端坐标系 | 第60-61页 |
| 5.3.2 确定待标定的结构参数 | 第61-62页 |
| 5.3.3 机器人末端位姿检测 | 第62-63页 |
| 5.3.4 运用标定算法进行参数标定 | 第63-64页 |
| 5.3.5 标定结果 | 第64-65页 |
| 5.4 机械臂插孔动作位姿检测 | 第65-68页 |
| 5.4.1 机械臂插孔动作轨迹规划 | 第65-66页 |
| 5.4.2 机械臂末端插孔过程位姿检测 | 第66-68页 |
| 5.5 避障算法的验证 | 第68-69页 |
| 5.5.1 验证方法 | 第68-69页 |
| 5.5.2 验证结果 | 第69页 |
| 5.6 本章小结 | 第69-70页 |
| 结论 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-75页 |
| 致谢 | 第75页 |