| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-16页 |
| 1.2.1 核磁兼容前列腺手术机器人系统 | 第11-14页 |
| 1.2.2 运动学和动力学模型分析 | 第14-15页 |
| 1.2.3 气动控制系统模型分析 | 第15页 |
| 1.2.4 基于 ADMAS 和 Simulink 联合仿真 | 第15-16页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第16-17页 |
| 第二章 机器人机构子系统建模 | 第17-33页 |
| 2.1 引言 | 第17页 |
| 2.2 机器人介绍 | 第17-21页 |
| 2.2.1 机器人机构描述 | 第17-18页 |
| 2.2.2 机构对比改进描述 | 第18-19页 |
| 2.2.3 系统硬件描述 | 第19-21页 |
| 2.3 机器人运动学分析 | 第21-28页 |
| 2.3.1 运动学正解 | 第21-24页 |
| 2.3.2 运动学逆解 | 第24-27页 |
| 2.3.3 速度模型分析 | 第27-28页 |
| 2.4 机器人动力学分析 | 第28-32页 |
| 2.4.1 加速度模型分析 | 第28-29页 |
| 2.4.2 抬升层动力学分析 | 第29-30页 |
| 2.4.3 平移层动力学分析 | 第30-32页 |
| 2.5 小结 | 第32-33页 |
| 第三章 机器人控制子系统建模 | 第33-54页 |
| 3.1 引言 | 第33页 |
| 3.2 控制系统描述 | 第33-37页 |
| 3.2.1 控制系统总体设计 | 第33-34页 |
| 3.2.2 控制系统关键部件 | 第34-36页 |
| 3.2.3 控制系统搭建 | 第36-37页 |
| 3.3 气动伺服系统建模 | 第37-46页 |
| 3.3.1 气缸腔内气体动力学模型 | 第38-39页 |
| 3.3.2 开关阀压力-流量模型 | 第39页 |
| 3.3.3 活塞负载系统模型 | 第39-41页 |
| 3.3.4 长气管模型 | 第41-43页 |
| 3.3.5 模型线性化处理及整合 | 第43-46页 |
| 3.4 气动控制系统模型辨识 | 第46-52页 |
| 3.4.1 气动系统固有频率预估 | 第46-47页 |
| 3.4.2 气动系统模型辨识 | 第47-52页 |
| 3.5 气动控制系统稳定性分析 | 第52-53页 |
| 3.6 总结 | 第53-54页 |
| 第四章 联合仿真平台设计 | 第54-66页 |
| 4.1 引言 | 第54页 |
| 4.2 虚拟机构设计 | 第54-56页 |
| 4.2.1 导入机构模型 | 第54-55页 |
| 4.2.2 添加机构约束 | 第55页 |
| 4.2.3 创建机构驱动 | 第55-56页 |
| 4.3 虚拟控制系统设计 | 第56-61页 |
| 4.3.1 针刺轨迹 | 第56-57页 |
| 4.3.2 控制模型 | 第57-59页 |
| 4.3.3 PID 初值确定 | 第59-61页 |
| 4.4 联合仿真平台设计 | 第61-62页 |
| 4.5 仿真结果 | 第62-65页 |
| 4.6 小结 | 第65-66页 |
| 第五章 系统实验研究 | 第66-74页 |
| 5.1 引言 | 第66页 |
| 5.2 气动伺服系统实验研究 | 第66-68页 |
| 5.3 机器人针刺精度实验研究 | 第68-71页 |
| 5.4 机器人系统兼容性实验 | 第71-72页 |
| 5.5 小结 | 第72-74页 |
| 第六章 总结与展望 | 第74-76页 |
| 6.1 全文总结 | 第74-75页 |
| 6.2 工作展望 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-80页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第80-82页 |
| 致谢 | 第82页 |