6-DOF串联机器人运动学算法研究及其控制系统实现
| 致谢 | 第7-8页 |
| 摘要 | 第8-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 第一章 绪论 | 第18-28页 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 | 第18-19页 |
| 1.2 工业机器人运动学相关算法的研究现状 | 第19-22页 |
| 1.2.1 工业机器人运动学的优化 | 第19-21页 |
| 1.2.2 工业机器人奇异回避轨迹规划技术 | 第21-22页 |
| 1.3 工业机器人运动控制器的发展状况 | 第22-24页 |
| 1.4 SOPC技术简介 | 第24-25页 |
| 1.5 主要研究内容及其章节安排 | 第25-28页 |
| 1.5.1 课题的提出 | 第25页 |
| 1.5.2 研究内容 | 第25-26页 |
| 1.5.3 章节结构体系 | 第26-28页 |
| 第二章 机器人运动学的数学基础 | 第28-40页 |
| 2.1 引言 | 第28页 |
| 2.2 数学符号定义 | 第28-29页 |
| 2.3 刚体的位姿描述 | 第29-36页 |
| 2.3.1 位置描述 | 第29-30页 |
| 2.3.2 姿态描述 | 第30-36页 |
| 2.3.3 位姿描述 | 第36页 |
| 2.4 坐标变换 | 第36-38页 |
| 2.4.1 平移坐标变换 | 第36-37页 |
| 2.4.2 旋转坐标变换 | 第37页 |
| 2.4.3 复合坐标变换 | 第37-38页 |
| 2.5 齐次坐标变换 | 第38页 |
| 2.6 本章小结 | 第38-40页 |
| 第三章 工业机器人运动学分析 | 第40-67页 |
| 3.1 引言 | 第40-41页 |
| 3.2 机器人的标准坐标系 | 第41-42页 |
| 3.3 6-DOF串联机器人本体的选型 | 第42-43页 |
| 3.4 机器人运动学模型的构建 | 第43-48页 |
| 3.4.1 SD-H方式建模 | 第43-46页 |
| 3.4.2 MD-H方式建模 | 第46-47页 |
| 3.4.3 构建机器人模型 | 第47-48页 |
| 3.5 机器人正运动学分析 | 第48-50页 |
| 3.6 机器人工作空间分析 | 第50-53页 |
| 3.6.1 工作空间概述 | 第50-51页 |
| 3.6.2 基于蒙特卡洛方法的工作空间分析 | 第51-53页 |
| 3.7 RX160L型机器人运动学反解 | 第53-65页 |
| 3.7.1 雅可比矩阵与奇异性分析 | 第54-57页 |
| 3.7.2 基于奇异分离的反变换法 | 第57-60页 |
| 3.7.3 改进的阻尼最小二乘法 | 第60-65页 |
| 3.8 本章小结 | 第65-67页 |
| 第四章 工业机器人的运动学规划 | 第67-84页 |
| 4.1 引言 | 第67-68页 |
| 4.2 关节空间轨迹规划 | 第68-71页 |
| 4.2.1 规划问题的描述 | 第69页 |
| 4.2.2 归一化求解 | 第69-71页 |
| 4.3 笛卡尔空间连续轨迹规划 | 第71-78页 |
| 4.3.1 空间直线位置规划 | 第72-73页 |
| 4.3.2 空间圆弧位置规划 | 第73-77页 |
| 4.3.3 基于四元数空间姿态规划 | 第77-78页 |
| 4.3.4 位置与姿态综合规划 | 第78页 |
| 4.4 空间避奇异混合轨迹规划 | 第78-82页 |
| 4.4.1 规划原理 | 第79-82页 |
| 4.4.2 混合规划流程 | 第82页 |
| 4.5 小结 | 第82-84页 |
| 第五章 工业机器人运动控制系统设计及其算法实现 | 第84-117页 |
| 5.1 引言 | 第84页 |
| 5.2 基于FPGA的工业机器人运动系统架构 | 第84-85页 |
| 5.3 工业机器人运动控制系统硬件平台设计 | 第85-95页 |
| 5.3.1 FPGA芯片的选型 | 第86-87页 |
| 5.3.2 最小系统电路设计 | 第87-91页 |
| 5.3.3 外围扩展模块电路设计 | 第91-95页 |
| 5.4 FPGA片上系统开发 | 第95-111页 |
| 5.4.1 SOPC系统硬件开发 | 第96-103页 |
| 5.4.2 运动控制算法的软件实现 | 第103-111页 |
| 5.5 工业机器人运动控制算法的验证 | 第111-116页 |
| 5.5.1 基于奇异分离的反解算法 | 第111页 |
| 5.5.2 改进的阻尼最小二乘法 | 第111-114页 |
| 5.5.3 避奇异混合规划算法 | 第114-116页 |
| 5.6 小结 | 第116-117页 |
| 第六章 总结与展望 | 第117-120页 |
| 6.1 论文总结 | 第117-118页 |
| 6.2 论文创新点 | 第118页 |
| 6.3 论文工作展望 | 第118-120页 |
| 参考文献 | 第120-126页 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 | 第126页 |
