| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-48页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第11-13页 |
| 1.2 力反馈设备国内外研究现状 | 第13-40页 |
| 1.2.1 力/触觉反馈设备分类 | 第13-14页 |
| 1.2.2 国外商业力反馈设备 | 第14-28页 |
| 1.2.3 国外非商业力反馈设备 | 第28-38页 |
| 1.2.4 国内非商业力反馈设备 | 第38-40页 |
| 1.3 力反馈设备重力补偿存在的问题 | 第40-42页 |
| 1.4 本文的主要工作内容及创新点 | 第42-45页 |
| 1.4.1 论文主要工作内容 | 第42-44页 |
| 1.4.2 论文创新点 | 第44-45页 |
| 1.6 论文组织结构及小结 | 第45-48页 |
| 第2章 ARC力反馈设备机构、运动学、动力学与控制 | 第48-74页 |
| 2.1 力反馈设备机构 | 第48-53页 |
| 2.1.1 力反馈设备的机构选型 | 第48-49页 |
| 2.1.2 力反馈设备的机构介绍 | 第49-53页 |
| 2.2 力反馈设备操作器的运动学 | 第53-67页 |
| 2.2.1 力反馈设备的D-H坐标 | 第53-55页 |
| 2.2.2 力反馈设备的工作空间 | 第55-56页 |
| 2.2.3 力反馈设备的速度和雅可比矩阵 | 第56-58页 |
| 2.2.4 仿真实验 | 第58-67页 |
| 2.3 力反馈设备的动力学与控制 | 第67-73页 |
| 2.3.1 力反馈设备的动力学方程 | 第67页 |
| 2.3.2 ARC力反馈设备控制与驱动 | 第67-69页 |
| 2.3.3 ARC力反馈设备阻抗控制 | 第69-70页 |
| 2.3.4 实验与分析 | 第70-73页 |
| 2.4 小结 | 第73-74页 |
| 第3章 群智能优化算法 | 第74-109页 |
| 3.1 引言 | 第74-75页 |
| 3.2 改进粒子群优化算法 | 第75-91页 |
| 3.2.1 PSO算法框架 | 第75-76页 |
| 3.2.2 SPSO算法框架 | 第76页 |
| 3.2.3 MSPSO算法原理 | 第76-77页 |
| 3.2.4 实验设计及条件 | 第77-79页 |
| 3.2.5 实验结果及评价 | 第79-90页 |
| 3.2.6 跳跃因子 | 第90-91页 |
| 3.3 改进果蝇优化算法 | 第91-108页 |
| 3.3.1 果蝇算法原理 | 第91-93页 |
| 3.3.2 改进果蝇算法 | 第93-100页 |
| 3.3.3 实验与分析 | 第100-108页 |
| 3.4 小结 | 第108-109页 |
| 第4章 基于ARC机构的重力补偿 | 第109-159页 |
| 4.1 引言 | 第109页 |
| 4.2 基于ARC机构的重力补偿原理 | 第109-121页 |
| 4.2.1 ARC机构参数 | 第109-112页 |
| 4.2.2 操作器杆受力分析 | 第112-113页 |
| 4.2.3 ARC机构与操作器杆受力分析 | 第113-115页 |
| 4.2.4 人手受力分析 | 第115-117页 |
| 4.2.5 人手受力极值求解 | 第117-119页 |
| 4.2.6 平衡块的位置 | 第119-121页 |
| 4.3 ARC机构控制系统 | 第121-131页 |
| 4.3.1 ARC机构控制系统建模 | 第121-126页 |
| 4.3.2 控制系统稳态误差 | 第126-128页 |
| 4.3.3 线性叠加MSPSO-PID控制器 | 第128-131页 |
| 4.4 仿真、实验与分析 | 第131-158页 |
| 4.4.1 平衡块位置约束条件 | 第131-136页 |
| 4.4.2 MSPSO优化ARC参数 | 第136-142页 |
| 4.4.3 实际ARC参数与转动惯量 | 第142-147页 |
| 4.4.4 ARC控制系统实验 | 第147-155页 |
| 4.4.5 力测试实验 | 第155-158页 |
| 4.5 小结 | 第158-159页 |
| 第5章 基于弹簧的重力补偿 | 第159-188页 |
| 5.1 引言 | 第159-160页 |
| 5.2 常见的弹簧重力补偿 | 第160-167页 |
| 5.2.1 简单弹簧重力补偿 | 第160-164页 |
| 5.2.2 零自由长度弹簧重力补偿 | 第164-166页 |
| 5.2.3 凸轮弹簧重力补偿 | 第166-167页 |
| 5.2.4 其他弹簧重力补偿 | 第167页 |
| 5.3 简单弹簧重力补偿优化 | 第167-173页 |
| 5.3.1 简单弹簧数学建模 | 第168-170页 |
| 5.3.2 平均力矩误差 | 第170-171页 |
| 5.3.3 基于MSPSO的最优弹簧 | 第171-173页 |
| 5.4 新颖零自由长度弹簧重力补偿 | 第173-178页 |
| 5.4.1 两连杆零自由长度弹簧补偿的问题 | 第173-174页 |
| 5.4.2 新颖的零自由长度弹簧补偿的原理 | 第174-178页 |
| 5.5 仿真实验与分析 | 第178-186页 |
| 5.6 小结 | 第186-188页 |
| 第6章 结论与展望 | 第188-193页 |
| 6.1 结论 | 第188-191页 |
| 6.2 进一步工作的方向 | 第191-193页 |
| 致谢 | 第193-194页 |
| 参考文献 | 第194-204页 |
| 攻读博士学位期间研究成果 | 第204页 |