| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题背景 | 第9-10页 |
| 1.2 研究现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1 国内工业机器人发展状况 | 第10-12页 |
| 1.2.2 国外工业机器人发展状况 | 第12-13页 |
| 1.2.3 工业机器人未来的发展趋势 | 第13-14页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第14-17页 |
| 1.3.1 研究目标及内容 | 第14页 |
| 1.3.2 开源Ethercat开发 | 第14-15页 |
| 1.3.3 机器人运动学分析、轨迹规划、逆运动学闭环控制 | 第15页 |
| 1.3.4 Orocos二次开发 | 第15-17页 |
| 第2章 ETHERCAT通信技术 | 第17-28页 |
| 2.1 ETHERCAT介绍 | 第17-18页 |
| 2.2 ETHERCAT总体架构和工作原理 | 第18-20页 |
| 2.2.1 Ether CAT工作原理 | 第18页 |
| 2.2.2 Ether CAT协议规范 | 第18-20页 |
| 2.3 ETHERCAT通信模式 | 第20-22页 |
| 2.4 ETHERCAT通信状态 | 第22-23页 |
| 2.5 THE IGH ETHERCAT MASTER的搭建 | 第23-26页 |
| 2.5.1 Ether CAT主站环境的搭建 | 第23页 |
| 2.5.2 Ether CAT主站的开发 | 第23-26页 |
| 2.6 GTHD系列高性能伺服驱动器 | 第26-27页 |
| 2.6.1 GTHD伺服驱动器 | 第26页 |
| 2.6.2 伺服驱动器操作 | 第26-27页 |
| 2.7 本章小结 | 第27-28页 |
| 第3章 机器人的运动学分析 | 第28-47页 |
| 3.1 ER3A-C60型工业机器人介绍 | 第28-30页 |
| 3.2 建立机器人运动学模型的数学基础 | 第30-34页 |
| 3.2.1 刚体的位姿描述 | 第31-32页 |
| 3.2.2 齐次坐标变换 | 第32-34页 |
| 3.3 机器人运动学模型的建立 | 第34-42页 |
| 3.3.1DH表示法 | 第34页 |
| 3.3.2 机器人连杆参数 | 第34-35页 |
| 3.3.3 ER3A-C60六自由度工业机器人的运动学模型 | 第35-38页 |
| 3.3.4 ER3A-C60六自由度工业机器人的运动学逆解 | 第38-42页 |
| 3.4 六轴机器人的雅克比矩阵 | 第42-46页 |
| 3.4.1 微分平移和微分旋转 | 第42-43页 |
| 3.4.2 微分运动的等价变换 | 第43-44页 |
| 3.4.3 雅克比矩阵 | 第44-46页 |
| 3.5 本章小结 | 第46-47页 |
| 第4章 机器人轨迹跟踪分析 | 第47-67页 |
| 4.1 机器人轨迹规划 | 第47-48页 |
| 4.1.1 轨迹规划模型 | 第47-48页 |
| 4.2 加减速控制方法 | 第48-52页 |
| 4.2.1 梯形模式 | 第48-50页 |
| 4.2.2 正弦模式 | 第50-52页 |
| 4.3 任务空间位置规划 | 第52-53页 |
| 4.3.1 直线轨迹规划 | 第52-53页 |
| 4.4 任务空间姿态规划 | 第53-55页 |
| 4.4.1 姿态的描述方法 | 第53-54页 |
| 4.4.2 轴和角 | 第54-55页 |
| 4.5 轨迹跟踪研究 | 第55-65页 |
| 4.5.1 机器人逆运动学算法 | 第55-57页 |
| 4.5.2 位置和姿态误差分析 | 第57-58页 |
| 4.5.3 机器人逆运动学Matlab仿真 | 第58-63页 |
| 4.5.4 机器人闭环控制实际效果 | 第63-65页 |
| 4.6 本章小结 | 第65-67页 |
| 第5章 OROCOS机器人操作系统搭建 | 第67-82页 |
| 5.1. OROCOS简介 | 第67-74页 |
| 5.1.1 Orocos开发对象 | 第68-69页 |
| 5.1.2 构建Orocos应用的方法 | 第69-71页 |
| 5.1.3Task Context介绍 | 第71-72页 |
| 5.1.4 Orocos常用模块分析 | 第72-74页 |
| 5.2 OROCOS的二次开发 | 第74-81页 |
| 5.2.1 Ethercat通信总线控制组件 | 第74-76页 |
| 5.2.2 HMI界面设计组件 | 第76-78页 |
| 5.2.3 机器人轨迹规划及闭环控制算法组件 | 第78-81页 |
| 5.3 本章小结 | 第81-82页 |
| 结论 | 第82-84页 |
| 参考文献 | 第84-89页 |
| 致谢 | 第89页 |
