| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 课题来源 | 第10页 |
| 1.2 研究背景与意义 | 第10-11页 |
| 1.3 协作机器人发展综述 | 第11-18页 |
| 1.3.1 国外协作机器人的研究现状 | 第11-14页 |
| 1.3.2 国内协作机器人的研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3.3 协作机器人应用领域及市场 | 第15-18页 |
| 1.4 论文的主要内容 | 第18-20页 |
| 第二章 协作机器人本体设计 | 第20-50页 |
| 2.1 协作机器人功能介绍 | 第20-21页 |
| 2.2 协作机器人设计难点 | 第21-22页 |
| 2.3 协作机器人设计目标 | 第22-28页 |
| 2.4 协作机器人设计方案及分析 | 第28-37页 |
| 2.4.1 协作机器人构型方案选择与分析 | 第28-35页 |
| 2.4.2 协作机器人一体化关节设计方案 | 第35-37页 |
| 2.5 协作机器人关键元器件选型与校核 | 第37-48页 |
| 2.5.1 加工材料选择 | 第37页 |
| 2.5.2 电机、减速器选型与校核 | 第37-43页 |
| 2.5.3 编码器选型 | 第43-44页 |
| 2.5.4 ADAMS动力学仿真验证 | 第44-45页 |
| 2.5.5 ABAQUS对关键零部件校核 | 第45-48页 |
| 2.6 本章小结 | 第48-50页 |
| 第三章 协作机器人运动学分析 | 第50-68页 |
| 3.1 机器人运动学概述 | 第50-53页 |
| 3.1.1 刚体位姿描述 | 第50-52页 |
| 3.1.2 机器人D-H(Denavi-Hartenberg)建模法 | 第52-53页 |
| 3.2 协作机器人正运动学方程建立 | 第53-55页 |
| 3.3 协作机器人逆运动学方程 | 第55-60页 |
| 3.4 基于MATLAB Robotics Toolbox的协作机器人运动仿真 | 第60-66页 |
| 3.4.1 协作机器人正运动学仿真 | 第60-62页 |
| 3.4.2 协作机器人逆运动学仿真 | 第62-63页 |
| 3.4.3 基于牛顿-拉夫森迭代算法的最短行程实现 | 第63-65页 |
| 3.4.4 协作机器人工作空间分析 | 第65-66页 |
| 3.5 本章小结 | 第66-68页 |
| 第四章 协作机器人轨迹规划 | 第68-86页 |
| 4.1 机器人轨迹规划概述 | 第68页 |
| 4.2 关节空间轨迹规划 | 第68-73页 |
| 4.2.1 三次多项式轨迹规划 | 第68-70页 |
| 4.2.2 五次多项式轨迹规划 | 第70-71页 |
| 4.2.3 抛物线过渡插值轨迹规划 | 第71-73页 |
| 4.3 笛卡尔空间轨迹规划 | 第73-84页 |
| 4.3.1 直线轨迹规划 | 第74-77页 |
| 4.3.2 圆弧轨迹规划 | 第77-81页 |
| 4.3.3 基于四元数姿态轨迹规划 | 第81-84页 |
| 4.4 本章小结 | 第84-86页 |
| 第五章 协作机器人动力学分析 | 第86-102页 |
| 5.1 机器人动力学概述 | 第86页 |
| 5.2 协作机器人动力学建模与分析 | 第86-89页 |
| 5.2.1 Lagrange动力学法 | 第86-87页 |
| 5.2.2 基于Lagrange方程的机器人动力学方程 | 第87-89页 |
| 5.3 协作机器人动力学仿真 | 第89-100页 |
| 5.3.1 联合仿真机械子系统的建立 | 第89-90页 |
| 5.3.2 位置控制系统搭建及仿真实验 | 第90-94页 |
| 5.3.3 基于零力控制的示教系统搭建及仿真实验 | 第94-100页 |
| 5.4 本章小结 | 第100-102页 |
| 第六章 协作机器人平台搭建与验证 | 第102-112页 |
| 6.1 机器人平台搭建 | 第102-105页 |
| 6.1.1 直驱电机安装 | 第102-103页 |
| 6.1.2 编码器安装 | 第103-104页 |
| 6.1.3 机器人整机安装 | 第104-105页 |
| 6.2 机器人测试平台简介 | 第105-107页 |
| 6.3 机器人单关节性能测试 | 第107-110页 |
| 6.4 本章小结 | 第110-112页 |
| 第七章 全文总结与展望 | 第112-114页 |
| 7.1 全文总结 | 第112-113页 |
| 7.2 未来展望 | 第113-114页 |
| 参考文献 | 第114-120页 |
| 附录1 | 第120-124页 |
| 附录2 | 第124-126页 |
| 致谢 | 第126-128页 |
| 攻读学位期间的学术成果 | 第128-130页 |
