| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-20页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-19页 |
| 1.2.1 采样机械臂的研究现状 | 第14-16页 |
| 1.2.2 机械臂轨迹规划研究现状 | 第16-17页 |
| 1.2.3 机械臂轨迹跟踪控制研究现状 | 第17-19页 |
| 1.3 本文的主要研究内容 | 第19-20页 |
| 第2章 采样机械臂的总体结构设计 | 第20-28页 |
| 2.1 引言 | 第20页 |
| 2.2 采样机械臂的总体设计 | 第20-21页 |
| 2.3 关节结构设计 | 第21-27页 |
| 2.3.1 电机选型 | 第21-23页 |
| 2.3.2 减速器选型 | 第23-25页 |
| 2.3.3 模块化关节结构 | 第25-26页 |
| 2.3.4 腕关节结构 | 第26页 |
| 2.3.5 锁紧机构结构 | 第26-27页 |
| 2.4 本章小结 | 第27-28页 |
| 第3章 采样机械臂的数学模型建立 | 第28-36页 |
| 3.1 引言 | 第28页 |
| 3.2 运动学建模 | 第28-31页 |
| 3.2.1 正运动学建模 | 第28-29页 |
| 3.2.2 逆运动学建模 | 第29-31页 |
| 3.3 动力学建模 | 第31-35页 |
| 3.3.1 机械臂动力学建模的方法 | 第31-33页 |
| 3.3.2 采样机械臂的动力学建模 | 第33-35页 |
| 3.3.3 机械臂动力学模型基本特性 | 第35页 |
| 3.4 本章小结 | 第35-36页 |
| 第4章 采样机械臂的轨迹规划研究 | 第36-47页 |
| 4.1 引言 | 第36页 |
| 4.2 关节空间的轨迹规划 | 第36-41页 |
| 4.2.1 三次项式轨迹 | 第36-38页 |
| 4.2.2 五次项式轨迹 | 第38-39页 |
| 4.2.3 混有抛物线的线性插值 | 第39-41页 |
| 4.3 笛卡尔空间坐标系中的轨迹规划 | 第41-46页 |
| 4.3.1 笛卡尔空间直线插补 | 第42-43页 |
| 4.3.2 笛卡尔空间圆弧插补 | 第43-46页 |
| 4.4 本章小结 | 第46-47页 |
| 第5章 采样机械臂的轨迹跟踪控制研究 | 第47-70页 |
| 5.1 引言 | 第47页 |
| 5.2 机械臂的独立关节伺服控制 | 第47-53页 |
| 5.2.1 直流伺服电机模型 | 第47-48页 |
| 5.2.2 独立关节模型 | 第48-50页 |
| 5.2.3 独立关节控制 | 第50-53页 |
| 5.3 机械臂的最优控制 | 第53-57页 |
| 5.3.1 基于LQR的最优控制器设计 | 第53-55页 |
| 5.3.2 最优控制器的稳定性证明 | 第55页 |
| 5.3.3 仿真实验 | 第55-57页 |
| 5.4 机械臂的滑模控制 | 第57-62页 |
| 5.4.1 滑模变结构控制的基本原理 | 第58-59页 |
| 5.4.2 滑模控制设计 | 第59-60页 |
| 5.4.3 滑模控制的稳定性证明 | 第60-61页 |
| 5.4.4 仿真实验 | 第61-62页 |
| 5.5 基于反馈线性化的滑模控制 | 第62-67页 |
| 5.5.1 反馈线性化设计 | 第62-63页 |
| 5.5.2 反馈线性化控制器稳定性证明 | 第63-64页 |
| 5.5.3 仿真实验 | 第64-65页 |
| 5.5.4 基于反馈线性化的滑模控制器设计 | 第65页 |
| 5.5.5 基于反馈线性化的滑模控制器稳定性证明 | 第65-66页 |
| 5.5.6 仿真实验 | 第66-67页 |
| 5.6 采样机械臂控制系统对比分析 | 第67-69页 |
| 5.7 本章小结 | 第69-70页 |
| 第6章 采样机械臂样机实验研究 | 第70-83页 |
| 6.1 引言 | 第70页 |
| 6.2 基于EMAC200运动控制器的实验研究 | 第70-77页 |
| 6.2.1 机械臂控制系统硬件架构 | 第70-74页 |
| 6.2.2 上位机软件 | 第74-75页 |
| 6.2.3 轨迹规划实验 | 第75-77页 |
| 6.3 基于AutoCut.v9.2运动控制卡的实验研究 | 第77-82页 |
| 6.3.1 机械臂控制系统硬件架构 | 第77-79页 |
| 6.3.2 上位机软件 | 第79-80页 |
| 6.3.3 轨迹规划实验 | 第80-82页 |
| 6.4 控制器分析对比 | 第82页 |
| 6.5 本章小结 | 第82-83页 |
| 结论与展望 | 第83-85页 |
| 结论 | 第83-84页 |
| 展望 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-88页 |
| 附录 | 第88-94页 |
| 攻读硕士期间的学术成果 | 第94-95页 |
| 致谢 | 第95页 |