| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-23页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.1.1 课题研究背景 | 第10页 |
| 1.1.2 课题研究意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-20页 |
| 1.2.1 遥操作机器人的研究现状 | 第11-19页 |
| 1.2.2 力觉再现技术研究现状 | 第19-20页 |
| 1.3 论文研究内容与关键点 | 第20-21页 |
| 1.3.1 研究目标与研究内容 | 第20页 |
| 1.3.2 论文研究关键点 | 第20-21页 |
| 1.4 文章结构 | 第21-22页 |
| 1.5 本章小结 | 第22-23页 |
| 2 遥操作机器人的运动学与动力学建模 | 第23-43页 |
| 2.1 操作主端Phantom Omni的运动学与动力学分析 | 第23-31页 |
| 2.1.1 Phantom Omni机械臂的正运动学 | 第23-27页 |
| 2.1.2 Phantom Omni机械臂的逆运动学分析 | 第27-30页 |
| 2.1.3 Phantom Omni机械臂的动力学分析 | 第30-31页 |
| 2.2 从端Kinova机械臂的运动学与动力学分析 | 第31-40页 |
| 2.2.1 Kinova机械臂的运动学分析 | 第32-36页 |
| 2.2.2 Kinova机械臂的逆运动学分析 | 第36-38页 |
| 2.2.3 Kinova机械臂的动力学分析 | 第38-40页 |
| 2.3 遥操作机器人的工作空间求取 | 第40-42页 |
| 2.3.1 Phantom Omni机械臂的工作空间求取 | 第40-41页 |
| 2.3.2 Kinova机械臂的工作空间求取 | 第41-42页 |
| 2.4 本章小结 | 第42-43页 |
| 3 遥操作机器人的主从空间映射与坐标变换 | 第43-57页 |
| 3.1 虚拟力觉系统构建 | 第43-48页 |
| 3.1.1 主从虚拟空间几何映射 | 第43-45页 |
| 3.1.2 目标物描述与目标物构建 | 第45-46页 |
| 3.1.3 位形约束与坐标变换 | 第46-48页 |
| 3.2 同构型主从空间映射 | 第48-51页 |
| 3.2.1 主从关节空间映射 | 第48-49页 |
| 3.2.2 主从操作空间映射 | 第49-50页 |
| 3.2.3 主从空间的比例匹配 | 第50-51页 |
| 3.3 异构型系统的主从空间映射与坐标变换 | 第51-56页 |
| 3.3.1 工作空间限定与坐标变换 | 第51-54页 |
| 3.3.2 异构型系统的主从空间匹配 | 第54-55页 |
| 3.3.3 主从空间的缩放匹配 | 第55-56页 |
| 3.4 本章小结 | 第56-57页 |
| 4 主从控制系统设计与力觉再现控制 | 第57-84页 |
| 4.1 虚拟系统中的接触碰撞力觉的感知与再现 | 第57-68页 |
| 4.1.1 虚拟系统中的碰撞力觉响应 | 第57-60页 |
| 4.1.2 虚拟力觉检测 | 第60-61页 |
| 4.1.3 交互中的虚拟力觉再现与控制 | 第61-68页 |
| 4.2 主从同构型系统的双边控制与力觉反馈 | 第68-75页 |
| 4.2.1 控制结构设计 | 第68页 |
| 4.2.2 主端阻抗控制器设计 | 第68-70页 |
| 4.2.3 从端模糊PD自适应控制器设计 | 第70-75页 |
| 4.3 主从异构型系统的双边控制与力觉再现 | 第75-82页 |
| 4.3.1 异构型双边控制结构设计 | 第75-76页 |
| 4.3.2 基于任务调度的从端控制器设计 | 第76-79页 |
| 4.3.3 异构系统中的主端力觉再现控制 | 第79-82页 |
| 4.4 系统任务调度与决策 | 第82-83页 |
| 4.5 本章小结 | 第83-84页 |
| 5 系统设计与实验 | 第84-115页 |
| 5.1 虚拟系统中的力觉交互与感知 | 第84-90页 |
| 5.1.1 虚拟环境开发与目标物体创建 | 第84-85页 |
| 5.1.2 刚性目标物体的力觉交互控制 | 第85-87页 |
| 5.1.3 柔性物体力觉交互控制 | 第87-90页 |
| 5.2 同构系统的双边控制与力觉再现 | 第90-102页 |
| 5.2.1 主从端末端位置与关节角跟踪控制 | 第91-96页 |
| 5.2.2 从端力觉传感器的标定处理 | 第96-98页 |
| 5.2.3 从端接触力再现控制 | 第98-101页 |
| 5.2.4 同构系统主端力觉感知有效度 | 第101-102页 |
| 5.3 异构系统的双边控制与力觉再现 | 第102-113页 |
| 5.3.1 系统任务调度与控制 | 第103-104页 |
| 5.3.2 主从末端位置跟踪控制 | 第104-107页 |
| 5.3.3 从端的接触力觉再现控制 | 第107-113页 |
| 5.4 实验系统性能的综合分析 | 第113-114页 |
| 5.4.1 虚拟系统性能分析 | 第113页 |
| 5.4.2 实体实验系统性能分析 | 第113-114页 |
| 5.5 本章小结 | 第114-115页 |
| 总结与展望 | 第115-117页 |
| 致谢 | 第117-118页 |
| 参考文献 | 第118-124页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果 | 第124页 |
| A 发表学术论文 | 第124页 |
| B 参研项目与主持基金 | 第124页 |
| C 获奖情况 | 第124页 |
