一、六自由度伺服机器人的运动特性分析（论文文献综述）
李国广[1]（2022）在《六自由度破碎机运动特性分析及控制研究》文中研究表明
史亚鹏[2]（2021）在《基于运动规划与足地交互的液压四足机器人力矩控制研究》文中指出液压四足机器人面向复杂环境的高自主性、高柔顺性和高动态稳定性是其迈向实用化,进入未来军事、生产和生活服务的前提和保障。按照以上宏观需求,将四足机器人系统架构分为规划层、柔顺层和驱动层。运动任务目标的实现往往取决于规划层的自主性与抗扰鲁棒性;机器人的机身稳定与足-地柔顺则依赖于柔顺层的足-地动态交互;而运动轨迹与足-地交互力指令的实施必须通过驱动层的关节力矩控制来实现。为此,本文针对液压四足机器人在复杂环境中的运动规划与力控等核心问题,重点突破规划层、柔顺层与驱动层各层内的关键技术难点,并综合考虑层间联系,以保证关节力矩对任务空间运动轨迹与足-地交互力的同时跟踪。本文首先从四足机器人运动特性分析入手,在规划层建立能够表征四足机器人运动本质的点-质量模型,以降低系统的状态变量维度。在点-质量模型动力学分析的基础上,结合运动任务指令、外界地形环境和步态特征,设计完成了以质心轨迹和落足点为决策变量的非线性运动规划优化模型。为实现机器人整体运动任务的全局寻优与在线实时反应能力,本文对基于离线预规划与在线重规划的分步式优化策略进行了探讨。离线预规划阶段以整体运动任务全局优化为目标,运用上述优化模型生成全局质心轨迹和落足点序列。为了实现全局规划结果与在线重规划的良好融合,运用向量场路径跟踪的空间收敛特性,开展了全局路径空间收敛的向量场跟踪算法研究。并以此为基础,结合模型预测控制的鲁棒性时域优化的优势构建基于全局路径跟踪的在线重规划策略,构建了基于向量场路径跟踪的MPC在线运动规划算法,解决了基于时间函数收敛速度与空间全局路径的维度不匹配问题,实现了运动规划兼顾全局性与实时性的目的。为进一步探究基于点-质量模型的四足机器人运动轨迹重构问题,研究四足机器人典型行走步态与虚拟双足的步态模式映射关系,基于点-质量模型与虚拟双足的对应关系进而建立与四足的落足点几何映射联系,结合腾空相轨迹规划,最终生成任务空间运动轨迹。在规划层期望运动轨迹生成的基础上,本文借鉴四足哺乳动物骨骼-肌肉系统的柔性功能特征,从功能仿生角度出发,在柔顺层建立任务空间全身柔顺模型,包含足端阻抗模型和机身虚拟模型。以两模型全身柔顺力平衡方程为基础,推导出两模型参数刚度映射关系,进而建立机身与足端的几何增量联系。为建立机身与足端的力学联系,本文开展了基于解析计算和数值优化的足力分配算法研究;综合机身与足端力、位两个层面的研究成果,提出了基于位姿补偿算法与足力跟踪算法的四足机器人仿生平衡点控制策略,从系统角度建立了机身与足端的显式协同联系,以提高系统的自稳定柔顺交互性能。为进一步探索上述任务空间规划层、柔顺层与关节空间力矩驱动层的空间控制模式映射关系,本文从多刚体动量守恒出发推导出质心动力学模型,进而建立了质心轨迹与关节力矩的空间映射。在质心动力学模型基础上,进一步采用基于PD反馈补偿的模型误差补偿机制,综合质心、足端与机身运动轨迹与足-地交互力的多目标跟踪评价指标,建立了基于二次规划的多目标优化力矩控制算法,解决了逆动力学求解的欠驱动不适应问题,实现了对运动轨迹与足-地交互力的鲁棒性同时跟踪。基于四足机器人理论研究成果与仿真分析,搭建完成液压四足机器人实物样机EHbot。详细阐述了基于三电机驱动齿轮泵的机载液压动力源和腿部液压执行系统的设计过程,该系统具有低噪声、低震动和空间配置灵活等特点。在此基础上,依据关节力矩指令执行需求,开展基于力前馈与扰动补偿的液压执行单元力跟踪补偿算法研究,提高了液压执行单元非对称容腔面积与足地冲击下的期望力跟踪性能。最后,将上述理论研究成果应用于EHbot实物样机,依次开展在线运动规划,自稳定柔顺交互,力矩控制动态稳定实验和速度、负重及爬坡能力综合性能实验研究。实验结果表明EHbot系统设计的可行性以及运动规划与力控算法的有效性,为未来液压四足机器人的应用提供了宝贵的理论基础和工程经验。
顾锡阳[3]（2021）在《装弹机器人控制系统研究》文中指出机器人技术是各国争先发展的重点,机器人在工业上得到了广泛的应用,而其在军事领域的运用也已提上日程,在军舰上,一般依靠人力完成火炮的弹药装填,不仅工作效率低下,而且占用军舰上的人员编制,战时也存在巨大的人员伤亡风险。针对上述背景,本文在充分调研相关的国内外先进机器人发展态势的前提下,提出一套基于嵌入式技术的装弹机器人控制系统,以代替人工作业,完成火炮的弹药装填任务。本文在深入调研国内外装弹机器人相关技术的前提下,根据装弹机器人控制系统的功能需求,选择合适的装弹机器人构型,设计装弹机器人的硬件平台时,通过分析不同的驱动方式和控制系统架构的优缺点,根据任务目标选择未来的主流方案,通过对比选择最合理的软件平台。针对装弹机器人的构型使用标准D-H法则建立连杆坐标系,使用仿真软件对求解运动学方程获得的正逆解进行仿真。在关节空间对不同多项式插值的特性进行分析,通过笛卡尔空间插补弥补关节空间轨迹规划的不足之处,利用BP神经网络对电机控制进行优化,对7段S型加减速曲线进行精简后,得到5段S型曲线以减少启停阶段对关节电机的冲击。完成硬件部分模块的设计,硬件部分完成后对嵌入式系统进行软件架构的设计,将μC/OS-Ⅲ系统移植至STM32,最后采用多任务系统的设计思想完成文件系统任务、调零任务、弹体搬运任务、示教任务和监测任务的设计。
段浩[4]（2021）在《混联式可移动自平衡重载铸造机器人的设计与研究》文中提出目前在精密铸造领域,采用工业机械臂作业负载受限,难以满足中小型批量生产的重载需求,且存在工位固定、运动精度差及热辐射干扰等技术难题。针对以上不足,提出了混联式可移动自平衡重载铸造机器人的设计方案,实现了远距离行走与驻点支撑,提高了铸造作业质量、操作安全性和稳定性。首先,基于TRIZ理论创新方法及智能机械装备设计原则,采用组件分析、功能裁剪、矛盾矩阵、物场模型等方法,对多种方案进行评价与实施。优选出五自由度混联工作臂作为定点浇注执行装置,并进行拓扑机构自由度分析。接下来,采用微位移法建立并联工作臂的变换矩阵,并通过D-H法构建了等效后混联工作臂的位置矩阵。由此,推导出了该混联工作臂的速度、加速度运动方程,并运用Admas软件进行运动学分析,验证了实施方案的合理性。然后,对浇包倾倒过程进行研究,得出浇包内剩余体积随浇包转角的关系及浇注液质心位置随转角的变化关系。由此,定义了定点浇注的三种极限工况,并用ANSYS对并联工作臂,及受力最大支链进行有限元分析。通过对比四组方案,验证了最终方案的正确性。且采用拉格朗日法,构建了混联工作臂的动力学方程。接着,基于伺服三环PID的半实物仿真运动控制策略,搭建了机器人控制系统软硬件平台。最后,对铸造机器人样机进行性能测试。依据外滴量为指标,初选出样机性能参数的合理范围。接着,通过设计四组浇注水模拟试验,确定了该样机的浇注液轨迹高度、浇包平均流量、浇注液体积和浇包回倾速度的参数范围分别为:ZDE=350～400mm、Qq=102～203cm3/s 和 Vs=5300cm3、vbs=0～1.05rad/s。同时,对移动平台的运动性能进行轨迹规划试验。结果表明,控制系统方案可以满足使用要求,在上述参数范围内,能够保证浇注液轨迹线更光滑稳定、外滴量较少、浇注平均流量合适,可得到较好的充型质量。图[75]表[10]参[105]
沈超宇[5]（2021）在《三自由度结构冗余并联机构的运动特性及刚柔耦合分析》文中指出并联机构是由动、静平台和多条支链组成的一类机构,其具有区别于串联机构的优点,如刚度高、精度大,控制简单等。结构冗余并联机构通过改变机构的参数以及调整机构的位形,可以使得机构达到规避奇异位置,扩大工作空间的目的;而柔性构件可以通过其变形来传递力和力矩,具有低磨损,高精度等优点,且可以有效的降低机构的驱动力矩。通过将结构冗余并联机构和柔性机构相结合,建立新的刚柔耦合结构冗余并联机构,达到优化机构性能的目的,而且可以保持刚性和柔性机构结构特点优势。本文基于以上背景,选定一个结构冗余并联机构,对其运动学进行理论分析,以仿真的方式确定柔性杆的选择,并对刚柔耦合并联机构进行一系列的分析,最后制作机构的样机验证其特性。具体的研究如下:（1）本文对选定的结构冗余并联机构进行相关的运动学分析,通过对其支链封闭环的研究,可以得到支链中各结构参数之间的关系,并推导出机构的位置反解,奇异性、工作空间和灵巧度。并分析结构冗余部分的参数变化对机构运动性能产生的影响,通过仿真验证机构可以规避奇异位置的特性。（2）对机构的结构进行分析,通过求解其刚度矩阵,并对其进行柔度建模,可以得到机构的柔度矩阵。通过在Adams软件中进行仿真分析,对比全刚性机构和刚柔耦合机构的支链中的三条连杆对机构驱动扭矩产生的影响,选择对机构产生最佳性能的杆件作为柔性构件;并对刚柔耦合机构中柔性杆的结构参数对机构动平台和三个驱动扭矩产生的影响进行分析。对刚柔耦合机构进行有限元建模,对其施加一定的负载进行机构的静刚度研究。（3）对机构进行动力学分析,选择使用拉格朗日方程对机构进行动力学建模,并求解全刚性模型和刚柔耦合模型的动能表达式和重力势能表达式。设置一个仿真动作,以机构驱动扭矩的理论值和仿真值进行对比分析。（4）对机构进行样机制作,通过对其结构设计、电路设计、控制系统的搭建,可以得到三自由度结构冗余并联机构的实物模型,并以机构的三种典型动作进行控制程序设计,验证机构的运动特性。
刘道学[6]（2021）在《并联腿双足机器人结构设计与运动控制研究》文中研究表明足式机器人具有良好的地形适应能力,可以代替人类在核事故区、病毒传染区等危害人身健康的场景中执行救援、运送抗疫物资等任务。针对传统仿生串联足式行机器人的负载低、运动性能和非结构路面适应性较差等问题,特此深入研究了一种并联腿双足机器人。本文以该机器人为研究对象,对其构型分析及设计、运动学建模、控制系统设计和实验等方面进行了研究,具体内容如下:对并联腿双足机器人构型分析进行了研究。采用完整的六自由度并联机构作为其腿部,其动平台被设计为弓形的刚体“足弓”,两个足弓上下分布并留有交错运动的空间,并以此形成嵌套构型,完成并联腿双足机器人的构型设计。在此基础上对并联腿进行了自由度、工作空间和机构性能的分析,分析结果体现出该机器人构型的优越性。对并联腿双足机器人建立了运动学模型。以腿部机构为研究对象建立坐标系,进而得到并联腿的位置模型和速度模型,通过MATLAB仿真验证了该运动学模型的有效性。为了减小摆动腿足端触地时的地面冲击,对足端轨迹进行了规划,设计了合理的常规步态以满足机器人步行的需求。应用ADAMS对该机器人进行了步态仿真实验,仿真结果验证了其拥有良好的运动能力。为使机器人有良好的运动控制能力,建立了腿部机构关节空间控制策略,通过规划的足端轨迹作为系统的输入信号,仿真验证了该控制策略的有效性。改进了一种任务空间中归零动力学控制方法,通过理论分析和仿真实验的方式,验证了该控制策略的可行性。通过两种控制策略仿真结果的对比分析,选定了基于关节空间的控制策略应用于实际中的控制系统。在经过了充分的理论研究和仿真实验后,进行了机器人样机的设计和实验研究。对机器人单腿进行了控制实验测试,获得了电动缸长度变化的数据。开展了机器人实验研究,包括直行和旋转步态实验、负重和越障实验,实验结果证实了并联腿双足机器人不仅拥有良好的步态运动能力,还兼有高负载和越障能力。本文的研究成果,对基于并联机构的步行机器人在构型设计和运动控制方面的研究,具有一定的参考和借鉴意义。
张锦鸿[7]（2020）在《面向供配电线网异物清除旋翼飞行机器人的视觉检测与轨迹规划控制方法研究》文中研究表明供配电线网异物附着是威胁输电线路安全的重要因素,需要对异物做出准确识别判断并及时处理。传统轨道交通运维方法的成本过高,智能化程度较低,效率低,已经不能适应行业发展的要求。目前无人机巡检大多只能进行被动的环境监控,而不能直接与外部进行有效的交互,不能及时处理问题。因此搭载了主动作业机构的旋翼飞行机器人越来越受到研究人员的重视。本文研究结合旋翼飞行器和多关节机械臂的旋翼飞行机器人,并搭载了视觉伺服系统,使其能够满足供配电线网异物清除作业任务的要求。为此,本文从异物清除任务的复杂性、轨道交通传统运维模式的局限性以及旋翼飞行机器人在解决这些不足时具备的优点,构建了面向供配电线网异物侵入清除作业任务问题的模型。针对供配电线网悬挂异物的智能识别检测问题,结合供配电线网图像特点和异物的特征,提出一种鲁棒性强的基于稠密光流法的动态背景下运动目标检测算法,围绕接触网图像预处理方法,图像增强和异物检测三方面进行研究,实现了复杂环境下目标检测任务。为了对检测目标区域进行有效的跟踪,提出基于Kalman滤波改进的Camshift目标跟踪算法,并改进了原算法的跟踪模板。针对多关节机械臂抓取作业的智能控制问题,通过分析典型多关节机械臂的结构及其运动特性,确定了机械臂关节数量,并对其进行运动学分析,提出了基于五次多项式的多关节机械臂关节轨迹多约束轨迹规划方法;接着针对机械臂视觉伺服控制问题,建立了基于双层结构的模型预测控制的视觉伺服系统,设计了基于位置的视觉伺服控制器。本学位论文是对旋翼飞行机器人目标抓取这一研究方向的探索,实现了轨道交通供配电线网悬挂异物的智能识别和检测,以及多关节机械臂的智能控制,通过仿真实验,验证了本文所提出的算法对于供配电线网异物清除作业问题的解决,达到了较好的结果。该研究对于智能交通、电网巡检、智能控制等领域问题的解决,具有一定借鉴意义。
谢如坤[8]（2020）在《自主避障的上肢外骨骼机器人系统设计与研究》文中认为随着社会老龄化的加剧,患有心脑血管疾病的人口比例也不断的增加,这类患者的脑神经无法正常的控制肢体运动,而帮助患者进行康复运动刺激脑神经重新建立与肢体的联系是主流的治疗方式,但目前相对应的医疗资源却十分有限。上肢外骨骼机器人为牵引患者上肢进行康复运动的可穿戴机械设备,其运动方式类似于人体的上肢,近年来被越来越多的应用于医疗康复。因此,能够自主避障的上肢外骨骼机器人的研究在康复设备中具有广阔的应用前景和科研价值。通过对国内外上肢外骨骼机器人的发展现状进行研究和分析,结合患者康复训练的需求和指标,完成上肢外骨骼机器人的总体设计。在结构方面,根据人体上肢的运动,设计了一种具有七自由度双臂同构机械臂的上肢外骨骼机器人;为了实现机器人轨迹规划、关节控制等,进行了基于ROS平台的上肢外骨骼机器人控制系统的整体设计。对所设计的上肢外骨骼机械臂进行运动学和动力学分析。建立了基于D-H参数法的上肢外骨骼运动学模型,完成了其正运动学分析,并使用robotics toolbox验证其运动学模型的正确性;采用空间算子代数法建立了上肢外骨骼机械臂递推动力学模型,提高了外骨骼关节驱动力矩的计算效率,并通过ADAMS软件对空间算子代数求得的关节驱动力矩进行了验证,为关节控制提供了理论基础。为实现上肢外骨骼机器人的自主避障,提出了基于点云信息的自主避障算法。根据Kinect采集的深度点云信息和RGB图像建立空间代价地图,采用OBB包围盒算法作为碰撞检测算法;为了增强路径规划算法的计算效率,在RRT路径规划算法的基础上引入人工势场法作为方向引导函数,并在Matlab中建立含有障碍物的空间代价地图,对上肢外骨骼机器人进行避障仿真研究,验证了算法的可行性。最后,针对上肢外骨骼机器人原理样机,开发了基于ROS平台的控制系统。为了提高上肢外骨骼机器人对规划轨迹的响应速度,设计了带有动力学前馈补偿的自抗扰控制器,以实现外骨骼各关节对目标规划轨迹的快速响应。在ROS开发平台的基础上,完成上肢外骨骼机器人控制系统的设计,并进行和Gazebo联合仿真。实验结果表明,所设计的引入人工势场法的RRT算法,在含有障碍物的环境中规划出的路径合理,带有动力学前馈补偿的自抗扰控制器轨迹跟踪的效果良好,能控制Gazebo中的上肢外骨骼模型实现自主避障。
刘现伟[9]（2020）在《并联机器人运动轨迹规划及控制研究》文中研究说明Delta并联机器人以其定位精度高、承载能力强、运行速度快等优点,被广泛应用于食品、电子、医药等流水包装线上,以完成分拣、搬运等工作。然而,在Delta机器人分拣作业时,对其运动轨迹规划的好坏直接影响着机器人的运动效率、运动精度和运动平稳性。针对Delta并联机器人分拣作业时,在关节坐标空间与直角坐标空间中运动曲线不平滑问题,对其运动规律、运动轨迹及控制问题进行研究分析。本文首先对Delta并联机器人的机械结构进行分析。建立了Delta并联机器人正逆解运动学表达式,并编程验证运动学表达式的正确性。根据正向运动学表达式,分析了机器人的工作空间,速度模型和加速度模型。其次,为研究Delta并联机器人的运动轨迹和控制算法,搭建了基于Sim Mechanics的Delta并联机器运动学仿真系统和控制仿真系统。并通过圆形轨迹验证机器人运动学仿真系统的正确性与可靠性;通过控制仿真系统,对Delta并联机器人进行控制算法分析。再次,为使Delta并联机器人具有较好的运动效率和运动平稳性,对机器人的运动规律和运动轨迹进行研究。在常规运动规律的基础上,提出了正（余）弦与多项式相复合的运动规律和叠加摆线运动规律,并与其它的运动规律进行对比分析。此外,运用合成轨迹规划的方法,设计了不同运动规律下的运动合成轨迹,并与常规门型轨迹及其它合成轨迹进行对比分析。最后,为验证Delta并联机器人运动效果,搭建基于Turbo PMAC Clipper运动控制器的Delta并联机器人实验平台。然后编写PID控制算法、基于PVT模式的运动程序,实现Delta并联机器人的运动控制,完成了对理论分析的验证。仿真和实验结果表明,在归一化后,叠加摆线运动规律的速度峰值最低,且具有较高的加减速运动效率;而合成轨迹规划方法能有效降低机器人末端运动速度,使机器人的运动状态更加平稳。
杨海[10]（2020）在《复合材料纤维缠绕机器人关键技术研究》文中研究表明复合材料具有质量轻、强度高、耐腐蚀、可设计等诸多优点,使其在航空航天、船舶、海洋、能源、化工、汽车等领域获得广泛应用。复合材料是典型的结构-工艺-性能一体化材料,其成型工艺及装备直接影响复合材料性能及成本。由于纤维缠绕工艺具有成型效率高、材料性能利用充分、产品质量一致性好等优点,使其成为轴对称回转类复合材料制品成型的首选工艺。随着低成本、多样化、复杂形状纤维缠绕制品需求的日益增加,传统缠绕成型工艺及装备的成本高、柔性差等问题制约纤维缠绕复合材料制品应用和发展。工业机器人具有自由度多、通用性好、可扩展性强等优点,且其定位精度可满足纤维缠绕工艺要求,因此本文研究基于六自由度工业机器人的纤维缠绕系统动力学、轨迹规划及优化等关键技术,研制机器人缠绕装备,实现纤维缠绕复合材料制品柔性低成本制造。本文针对轴对称回转类复合材料制品研究具有通用性的纤维缠绕机器人缠绕作业轨迹规划方法。基于测地线/非测地线纤维缠绕模式及缠绕线型规律,采用多段圆锥拟合方法获得复杂形状轴对称回转壳体缠绕线型模式及运动轨迹。根据纤维缠绕机器人与主轴结构配置、运动自由度及导丝头沿芯模轮廓运动轨迹线形成的包络线,研究基于开放圆柱包络、芯模轮廓包络和恒定悬纱长度包络线的轨迹规划方法,实现适用于不同类型复合材料制品的纤维缠绕机器人缠绕作业轨迹统一设计。通过曲线光滑度评价函数、工作空间评价函数及跟随能力评价函数对多自由度纤维缠绕装备的缠绕作业轨迹进行评价,实现机器人缠绕悬纱长度的优化。根据纤维缠绕成型工艺要求及小型复杂形状复合材料制品特点,设计基于机器人夹持芯模与固定纤维导丝头形成缠绕相对运动方式的柔性纤维缠绕机器人系统。建立纤维缠绕机器人作业运动学分析模型,根据机器人缠绕作业轨迹规划结果基于逆运动学分析获得机器人各关节运动轨迹。建立考虑缠绕张力、缠绕落纱点、缠绕构件质量随纤维缠绕轨迹变化的纤维缠绕机器人作业动力学分析模型,进行纤维缠绕张力、构件负载对机器人末端作用力及关节驱动力矩的影响分析及优化。为提高纤维缠绕机器人轨迹的平滑性、平稳性,消除纤维缠绕张力波动,提高纤维缠绕构件质量,实现复合材料制品高效、低成本纤维缠绕成型,研究纤维缠绕机器人轨迹多目标优化方法。根据纤维缠绕机器人轨迹优化目标函数及评价指标,针对所设计的纤维缠绕机器人作业结构及机器人轨迹优化目标,采用非等时间长度多目标规划方法实现机器人轨迹平滑。采用NSGA-Ⅱ遗传算法进行机器人运动时间、能耗、平稳性、平滑性多目标优化,实现纤维稳定缠绕成型。根据缠绕工艺要求,研制纤维导丝头固定、机器人夹持芯模缠绕方式的机器人纤维缠绕系统。通过针对轴对称回转类复合材料制品的机器人缠绕作业轨迹规划、机器人轨迹优化、缠绕轨迹精度及张力波动检测与评估等实验验证本文所提出的基于包络线形式的纤维缠绕机器人缠绕作业轨迹通用规划方法及非等时间长度多目标机器人缠绕平滑轨迹规划方法的有效性。本文通过对复合材料制品纤维缠绕机器人缠绕作业轨迹、机器人作业动力学、机器人运动轨迹及缠绕装备研制等关键技术的研究为复合材料制品机器人缠绕提供理论基础,为缠绕设备作业轨迹规划提供新的思路,为动态响应好、柔性要求高及制品需求多样化的复合材料制品纤维缠绕作业提供新的技术和手段,并为复合材料制品机器人缠绕的工业化应用奠定基础。
二、六自由度伺服机器人的运动特性分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、六自由度伺服机器人的运动特性分析（论文提纲范文）
（2）基于运动规划与足地交互的液压四足机器人力矩控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外发展现状与趋势 |
| 1.2.1 四足机器人运动规划发展现状 |
| 1.2.2 四足机器人柔顺控制发展现状 |
| 1.2.3 四足机器人力矩控制研究现状 |
| 1.3 研究现状总结 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 基于全局路径跟踪的在线运动规划算法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 点-质量模型建立与运动特性分析 |
| 2.2.1 点-质量简化模型建立 |
| 2.2.2 点-质量模型动力学构建 |
| 2.2.3 点-质量模型运动特性分析 |
| 2.3 优化模型设计与预规划算法研究 |
| 2.3.1 运动性能评价指标 |
| 2.3.2 约束模型量化准则 |
| 2.3.3 离散化全局预规划算法设计 |
| 2.4 全局路径跟踪的在线重规划算法研究 |
| 2.4.1 基于全局路径空间收敛的向量场跟踪算法设计 |
| 2.4.2 基于模型预测控制的在线重规划算法设计 |
| 2.5 基于点-质量模型的四足机器人足端轨迹重构 |
| 2.5.1 典型四足行走步态腿部协调机制 |
| 2.5.2 基于贝塞尔曲线的腾空相轨迹设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于全身柔顺模型与平衡点控制的自稳定柔顺交互研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 任务空间全身柔顺模型构建 |
| 3.2.1 全身柔顺模型设计 |
| 3.2.2 柔顺模型参数分析 |
| 3.3 基于全身柔顺模型的足力分配算法研究 |
| 3.3.1 基于解析计算的足力分配算法设计 |
| 3.3.2 基于数值优化的足力分配算法设计 |
| 3.4 基于自稳定柔顺交互的平衡点控制策略构建 |
| 3.4.1 仿生平衡点控制策略构建 |
| 3.4.2 足端平衡点轨迹调节机制设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于运动轨迹与足-地交互力同时跟踪的力矩控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 四足机器人质心动力学建模 |
| 4.2.1 四足机器人多刚体动量推导 |
| 4.2.2 四足机器人质心动力学特性分析 |
| 4.3 关节空间模型误差补偿机制分析 |
| 4.3.1 质心轨迹误差补偿机制 |
| 4.3.2 机身轨迹补偿机制 |
| 4.3.3 足端轨迹补偿机制 |
| 4.4 多目标QP优化力矩控制算法研究 |
| 4.4.1 关节空间优化系统评价指标 |
| 4.4.2 关节空间约束方程 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 液压四足机器人平台搭建与实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 液压四足机器人系统搭建 |
| 5.2.1 四足机器人机身结构 |
| 5.2.2 四足机器人腿部结构 |
| 5.2.3 液压执行单元力跟踪补偿算法设计 |
| 5.3 在线运动规划实验与分析 |
| 5.3.1 运动规划目标跟踪实验 |
| 5.3.2 侧向扰动实时调节实验 |
| 5.4 自稳定柔顺交互实验与分析 |
| 5.4.1 机身姿态自稳定调节实验 |
| 5.4.2 外力扰动柔顺交互实验 |
| 5.5 力矩控制动态稳定性实验与分析 |
| 5.5.1 力矩控制稳定性对比实验 |
| 5.5.2 石子路面快速通过实验 |
| 5.5.3 复杂扰动下动态稳定性实验 |
| 5.6 速度、负重及爬坡实验与分析 |
| 5.6.1 快速行走实验 |
| 5.6.2 负重Trot与爬坡Walk实验 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）装弹机器人控制系统研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状概述 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 未来发展趋势 |
| 1.4 研究内容及安排 |
| 2 装弹机器人控制系统方案研究 |
| 2.1 装弹机器人控制系统功能需求 |
| 2.2 装弹机器人构型 |
| 2.3 装弹机器人硬件平台方案 |
| 2.3.1 驱动方式 |
| 2.3.2 驱动电机 |
| 2.3.3 控制系统架构 |
| 2.4 装弹机器人软件平台方案 |
| 2.4.1 嵌入式系统的特征 |
| 2.4.2 常用的实时操作系统 |
| 2.5 装弹机器人控制系统构成 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 装弹机器人运动特性分析 |
| 3.1 位姿描述与齐次变换 |
| 3.1.1 位置描述 |
| 3.1.2 方位描述 |
| 3.1.3 位姿描述 |
| 3.1.4 平移坐标变换 |
| 3.1.5 旋转坐标变换 |
| 3.1.6 复合坐标变换 |
| 3.1.7 齐次坐标变换 |
| 3.2 机器人运动学分析 |
| 3.2.1 正运动学分析 |
| 3.2.2 逆运动学分析 |
| 3.3 装弹机器人运动学仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 装弹机器人轨迹规划研究 |
| 4.1 关节空间的轨迹规划 |
| 4.1.1 三次多项式插值 |
| 4.1.2 五次多项式插值 |
| 4.2 笛卡尔空间插补 |
| 4.2.1 空间直线插补 |
| 4.2.2 空间圆弧插补 |
| 4.3 基于BP-PID算法的关节电机控制研究 |
| 4.3.1 建立伺服电机模型 |
| 4.3.2 BP神经网络算法设计 |
| 4.3.3 BP神经网络PID仿真 |
| 4.4 加减速控制 |
| 4.4.1 梯形加减速曲线 |
| 4.4.2 S形加减速曲线 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 装弹机器人控制系统软硬件研究 |
| 5.1 装弹机器人硬件研究 |
| 5.1.1 串口通信模块 |
| 5.1.2 传感器模块 |
| 5.1.3 RS485 通信模块 |
| 5.2 嵌入式系统软件架构 |
| 5.2.1 算法层及人机交互层 |
| 5.2.2 任务管理层 |
| 5.2.3 驱动层 |
| 5.3 嵌入式系统移植 |
| 5.3.1 移植μC/OS-Ⅲ到STM32 |
| 5.3.2 启动μC/OS-Ⅲ |
| 5.4 多任务控制软件研究 |
| 5.4.1 文件系统任务 |
| 5.4.2 调零任务 |
| 5.4.3 弹体搬运任务 |
| 5.4.4 示教任务 |
| 5.4.5 监测任务 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（4）混联式可移动自平衡重载铸造机器人的设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究的背景及意义 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 主要研究内容以及创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 自平衡重载铸造机器人结构创新设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 TRIZ创新方法解决问题 |
| 2.3 基于TRIZ的重载铸造机器人创新设计 |
| 2.3.1 重载铸造自动化系统问题描述 |
| 2.3.2 重载铸造自动化系统问题分析 |
| 2.3.3 重载铸造系统解决问题方法 |
| 2.4 铸造机器人整体方案评估 |
| 2.4.1 铸造机器人运动特性 |
| 2.4.2 方案评价 |
| 2.4.3 方案实施 |
| 2.4.4 最终方案整体结构设计 |
| 2.5 混联工作臂的拓扑分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 机器人混联工作臂的运动学与仿真分析 |
| 3.1 重载铸造机器人的设计要求 |
| 3.2 混联工作臂的位置分析 |
| 3.2.1 自平衡并联工作臂位置分析 |
| 3.2.2 混联工作臂等效后的位置分析 |
| 3.3 自平衡并联工作臂的速度和加速分析 |
| 3.3.1 动平台速度和加速度方程求解 |
| 3.3.2 各支链速度和加速度方程求解 |
| 3.4 混联工作臂等效后的速度分析 |
| 3.5 运动学仿真分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 机器人混联工作臂的静力学和动力学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 浇注液的动态质量建模 |
| 4.2.1 剩余浇注液体积V_S变化规律 |
| 4.2.2 基于角度变化的末端动平衡位置 |
| 4.3 并联工作臂静力学分析 |
| 4.3.1 并联工作臂整体静力学分析 |
| 4.3.2 关键支链结构优化设计 |
| 4.4 等效后的混联工作臂动力学分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 铸造机器人控制系统设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 控制系统硬件结构 |
| 5.3 铸造机器人控制软件设计 |
| 5.3.1 运动学逆解模块 |
| 5.3.2 电机运动控制模块 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 铸造机器人水模拟试验与性能测试 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 定点浇注水模拟初始试验 |
| 6.3 样机性能参数确定试验 |
| 6.3.1 倾倒时浇注液高度Z_(DE) |
| 6.3.2 浇注平均流量Q_q |
| 6.3.3 浇注前,剩余浇注液体积V_s |
| 6.3.4 浇注后,浇包回倾速度v_(bs) |
| 6.4 全向移动平台性能试验 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（5）三自由度结构冗余并联机构的运动特性及刚柔耦合分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 并联机构研究现状 |
| 1.2.2 冗余并联机构研究现状 |
| 1.2.3 刚柔耦合并联机构研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 机构的运动性能分析 |
| 2.1 三自由度结构冗余并联机构构型介绍 |
| 2.2 自由度分析 |
| 2.3 运动学反解分析 |
| 2.3.1 机构参数的确定 |
| 2.3.2 求解支链1 的驱动参数 |
| 2.3.3 求解支链 2 和支链 3 的驱动参数 |
| 2.3.4 反解验证 |
| 2.4 奇异性分析 |
| 2.4.1 求解雅克比矩阵 |
| 2.4.2 机构的奇异图像 |
| 2.4.3 机构的奇异位置 |
| 2.5 工作空间分析 |
| 2.5.1 求解工作空间 |
| 2.5.2 工作空间分析 |
| 2.6 灵巧性分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 冗余构件对机构运动特性的影响 |
| 3.1 机构的容错性分析 |
| 3.2 冗余杆件对机构工作空间的影响 |
| 3.3 冗余构件对机构奇异性的影响 |
| 3.4 机构规避奇异特性的仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 刚度分析与柔度建模 |
| 4.1 机构的刚度分析 |
| 4.2 机构的柔度分析 |
| 4.2.1 单条杆件分析 |
| 4.2.2 单条支链的柔度矩阵 |
| 4.2.3 整个机构的柔度矩阵 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 仿真建模与刚柔耦合分析 |
| 5.1 建立机构的仿真模型 |
| 5.1.1 建立机构仿真模型 |
| 5.1.2 机构运动属性设置 |
| 5.1.3 柔性机构参数设置 |
| 5.2 探究不同杆件的柔性化对机构的影响 |
| 5.2.1 连杆1 的柔性化 |
| 5.2.2 连杆2 的柔性化 |
| 5.2.3 连杆3 的柔性化 |
| 5.3 刚性连杆的参数化分析 |
| 5.3.1 参数化建模 |
| 5.3.2 刚性连杆的结构参数变化对机构驱动的影响 |
| 5.4 柔性连杆结构参数的变化对动平台的影响 |
| 5.4.1 参数设置 |
| 5.4.2 试验结果与结论 |
| 5.5 柔性连杆结构参数的变化对驱动的影响 |
| 5.5.1 对驱动关节P_1的影响 |
| 5.5.2 对驱动关节P_2的影响 |
| 5.5.3 对驱动关节P_3的影响 |
| 5.6 有限元分析 |
| 5.6.1 有限元建模 |
| 5.6.2 静刚度分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 动力学分析 |
| 6.1 全刚性模型的动力学分析 |
| 6.2 刚柔耦合模型的动力学分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 样机制作 |
| 7.1 样机结构设计 |
| 7.2 样机电路控制设计 |
| 7.2.1 电机选型 |
| 7.2.2 控制系统 |
| 7.3 实例分析 |
| 7.3.1 太阳能跟踪任务 |
| 7.3.2 并联机床打磨任务 |
| 7.3.3 3D动感座椅动作模拟 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 工作总结 |
| 8.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）并联腿双足机器人结构设计与运动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.3 并联腿式机器人国内外研究现状 |
| 1.3.1 并联机构发展概述 |
| 1.3.2 并联腿式机器人构型研究现状 |
| 1.3.3 并联腿式机器人运动控制研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第2章 并联腿双足机器人构型设计 |
| 2.1 腿部结构设计 |
| 2.1.1 腿部机构构型设计 |
| 2.1.2 腿部机构自由度分析 |
| 2.2 机器人总体构型方案 |
| 2.2.1 总体构型分析 |
| 2.2.2 主体结构设计 |
| 2.3 机器人机构工作空间分析 |
| 2.3.1 影响工作空间的因素 |
| 2.3.2 数值法求解工作空间 |
| 2.4 机器人机构性能分析 |
| 2.4.1 速度特性和各向同性分析 |
| 2.4.2 容错性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 并联腿双足机器人运动学建模及步态设计 |
| 3.1 并联腿双足机器人整体运动学模型 |
| 3.2 腿部机构运动学模型 |
| 3.2.1 腿部机构坐标系 |
| 3.2.2 位置模型 |
| 3.2.3 速度模型 |
| 3.3 腿部机构运动学模型仿真验证 |
| 3.3.1 腿部物理模型建模 |
| 3.3.2 检测模块建模 |
| 3.3.3 运动学模块建立与仿真 |
| 3.4 并联腿双足机器人步态设计及仿真 |
| 3.4.1 足端轨迹规划 |
| 3.4.2 基于ADAMS的步态仿真模型 |
| 3.4.3 直行步态仿真及分析 |
| 3.4.4 旋转步态仿真及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 并联腿双足机器人腿部控制策略研究 |
| 4.1 腿部机构关节空间控制策略 |
| 4.1.1 仿真系统设计 |
| 4.1.2 步态轨迹控制仿真实验 |
| 4.2 腿部机构任务空间控制策略 |
| 4.2.1 多重干扰误差来源分析 |
| 4.2.2 腿部机构归零动力学控制方法设计 |
| 4.2.3 归零动力学控制方法理论分析 |
| 4.2.4 腿部机构归零动力学控制仿真实验 |
| 4.3 两种控制策略的对比分析 |
| 4.3.1 支柱腿长度控制效果对比 |
| 4.3.2 足端位置控制对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 并联腿双足机器人样机实验 |
| 5.1 实验控制系统的设计 |
| 5.1.1 AMC运动控制器配置 |
| 5.1.2 伺服驱动器及伺服电机配置 |
| 5.1.3 机器人样机搭建 |
| 5.2 机器人腿部控制实验 |
| 5.3 机器人步态实验 |
| 5.3.1 直行步态实验 |
| 5.3.2 旋转步态实验 |
| 5.3.3 机器人负重实验 |
| 5.3.4 机器人越障实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论及创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 相关仿真程序 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（7）面向供配电线网异物清除旋翼飞行机器人的视觉检测与轨迹规划控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状与发展趋势 |
| 1.4 拟解决的关键问题及难点 |
| 1.5 研究目标及主要内容 |
| 1.5.1 研究目标 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 1.6 主要创新及特色 |
| 1.7 论文结构 |
| 第2章 轨道交通供配电线网侵入异物清除作业问题的描述与建模 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 供配电线网异物侵入对轨道交通运营的影响分析 |
| 2.2.1 侵入异物主要特性 |
| 2.2.2 可能造成后果和影响分析 |
| 2.2.3 接触网异物清除任务作业特点 |
| 2.3 轨道交通运维模式与异物清除方法及存在问题的比较分析 |
| 2.4 基于视觉伺服控制的优势分析 |
| 2.5 旋翼飞行机器人对清除接触网异物的优势分析 |
| 2.6 基于旋翼飞行机器人的供配电线网侵入异物清除作业问题描述与建模 |
| 2.7 总体思路与解决方案 |
| 2.7.1 总体思路 |
| 2.7.2 解决方案 |
| 2.7.3 轨道交通供配电线网侵入异物的清除作业应用 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 基于旋翼飞行机器人移动机器视觉的供配电线网异物检测方法研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 基本原理与思路 |
| 3.3 移动机器视觉系统及其成像特性分析 |
| 3.3.1 基于旋翼飞行机器人的移动机器视觉系统 |
| 3.3.2 移动机器视觉下成像特性分析 |
| 3.4 供配电线网图像预处理及优化方法 |
| 3.4.1 常用滤波方法原理及特点 |
| 3.4.2 滤波方法的选择原理 |
| 3.4.3 分段直方图均衡化对比度增强处理 |
| 3.5 动态背景下基于稠密光流法的供配电线网异物检测方法 |
| 3.5.1 动态背景下目标检测 |
| 3.5.2 光流法理论背景及设计思路 |
| 3.5.3 基于光流法的供配电线网异物检测算法 |
| 3.5.4 异物检测效果与分析 |
| 3.6 基于Kalman滤波改进的Camshift运动目标跟踪算法研究 |
| 3.6.1 Camshift算法原理 |
| 3.6.2 跟踪模板特征的描述改进 |
| 3.6.3 融合Kalman滤波的Camshift算法实现 |
| 3.7 实验结果与分析 |
| 3.7.1 基于H和 LBP二维模板的改进Cam Shift目标跟踪算法验证 |
| 3.7.2 基于Kalman滤波器的改进Cam Shift算法验证 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 多约束条件下多关节机械臂关节空间轨迹规划及优化方法研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 典型多关节机械臂的结构及其运动特性分析 |
| 4.2.1 典型结构与特点 |
| 4.2.2 特定作业情况下的运动要求与规划 |
| 4.3 几种常见机器人关节空间轨迹规划方法比较分析 |
| 4.4 面向接触网异物清除作业的多关节机械臂运动学分析 |
| 4.4.1 关节空间和笛卡尔空间 |
| 4.4.2 多关节机械臂D-H建模方法 |
| 4.4.3 多关节机械臂的正运动学建模 |
| 4.4.4 多关节机械臂的逆运动学建模 |
| 4.4.5 多关节机械臂的工作空间 |
| 4.5 基于五次多项式的多关节机械臂关节空间多约束轨迹规划方法研究 |
| 4.5.1 算法原理及设计求解 |
| 4.5.2 五次多项式轨迹规划仿真模拟 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于双层结构预测控制的多关节机械臂视觉伺服方法研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 基于预测控制的多关节机械臂视觉伺服控制方法原理 |
| 5.3 基于双层结构预测控制算法的多关节机械臂运动控制 |
| 5.3.1 机械臂运动双层控制结构的框架 |
| 5.3.2 预测模型建立 |
| 5.4 基于位置的视觉伺服运动控制方法研究 |
| 5.4.1 视觉伺服策略 |
| 5.4.2 基于位置的视觉伺服方法 |
| 5.4.3 目标位置信息获取 |
| 5.5 仿真实验与结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 旋翼飞行机器人异物清除模拟仿真试验系统 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 模拟仿真试验系统设计 |
| 6.2.1 系统目标与总体功能设计 |
| 6.2.2 系统组成与体系结构 |
| 6.2.3 试验的硬件结构 |
| 6.3 试验系统研发实现 |
| 6.3.1 开发方法及技术 |
| 6.3.2 悬停状态下旋翼飞行机器人抓取仿真试验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
| 学位论文答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（8）自主避障的上肢外骨骼机器人系统设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景与意义 |
| 1.2 上肢外骨骼机器人的国内外研究现状 |
| 1.2.1 上肢外骨骼机器人国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 上肢外骨骼机器人研究领域存在的主要问题 |
| 1.4 本文的研究目标和研究内容 |
| 1.4.1 本文研究目标 |
| 1.4.2 本文研究内容 |
| 第2章 上肢外骨骼机器人总体设计 |
| 2.1 上肢外骨骼机器人设计要求 |
| 2.2 上肢外骨骼机器人总体设计方案 |
| 2.3 上肢外骨骼机器人机械结构设计 |
| 2.4 上肢外骨骼机器人控制系统设计 |
| 2.4.1 控制系统方案设计 |
| 2.4.2 硬件选型 |
| 2.4.3 控制系统电路设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 上肢外骨骼机器人的运动学、动力学分析 |
| 3.1 上肢外骨骼机器人的运动学分析 |
| 3.1.1 上肢外骨骼机器人的运动学建模 |
| 3.1.2 Matlab运动学仿真分析 |
| 3.2 上肢外骨骼机器人的动力学分析 |
| 3.2.1 空间算子代数简介 |
| 3.2.2 空间算子定义 |
| 3.2.3 空间算子代数关节驱动力矩计算 |
| 3.2.4 外骨骼关节力矩计算流程 |
| 3.2.5 ADAMS动力学仿真验证 |
| 3.3 小节 |
| 第4章 基于点云信息的避障路径规划研究 |
| 4.1 建立基于点云信息的空间代价地图 |
| 4.1.1 点云信息获取 |
| 4.1.2 手眼坐标系 |
| 4.1.3 空间代价地图 |
| 4.2 碰撞检测 |
| 4.2.1 基于点云的OBB最小包围盒结构 |
| 4.2.2 基于OBB包围盒的碰撞检测算法 |
| 4.2.3 碰撞检测算法仿真验证 |
| 4.3 基于RRT算法的避障路径规划算法 |
| 4.3.1 现有避障算法分析 |
| 4.3.2 RRT算法原理 |
| 4.3.3 人工势场法原理 |
| 4.3.4 引入人工势场法的RRT路径规划算法 |
| 4.3.5 路径规划仿真实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 上肢外骨骼机器人控制系统设计 |
| 5.1 自抗扰控制简介 |
| 5.2 具有动力学补偿的自抗扰控制器设计 |
| 5.2.1 微分跟踪器 |
| 5.2.2 扩张状态观测器 |
| 5.2.3 误差反馈律 |
| 5.2.4 动力学前馈补偿 |
| 5.3 基于Simulink的控制器仿真分析 |
| 5.3.1 Simulink仿真框图建立 |
| 5.3.2 Simulink仿真分析 |
| 5.4 基于ROS的上肢外骨骼机器人仿真 |
| 5.4.1 ROS系统简介 |
| 5.4.2 ROS的组成 |
| 5.4.3 机器人模型导入 |
| 5.4.4 Moveit |
| 5.4.5 关节控制器设计 |
| 5.4.6 仿真平台下的自主避障实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 工作总结 |
| 后续展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）并联机器人运动轨迹规划及控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 并联机器人发展概述 |
| 1.2.2 并联机器人运动学研究现状 |
| 1.2.3 并联机器人轨迹规划研究现状 |
| 1.2.4 并联机器人控制策略研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 Delta并联机器人运动学及工作空间分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Delta并联机器人结构分析 |
| 2.2.1 Delta并联机构简介 |
| 2.2.2 自由度分析 |
| 2.2.3 机械坐标系的建立 |
| 2.3 Delta并联机器人运动学分析 |
| 2.3.1 逆向运动学分析 |
| 2.3.2 正向运动学分析 |
| 2.3.3 运动学算法验证 |
| 2.4 Delta并联机器人速度模型分析 |
| 2.5 Delta并联机器人加速度模型分析 |
| 2.6 Delta并联机器人工作空间分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于Sim Mechanics的 Delta并联机器人仿真系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Sim Mechanics仿真环境简介 |
| 3.3 基于Solid Works/Sim Mechanics的 Delta并联机器人建模 |
| 3.3.1 Delta并联机器人的机构参数 |
| 3.3.2 Delta并联机器人的Solid Works模型 |
| 3.3.3 Delta并联机器人的Matlab/Sim Mechanics仿真模型 |
| 3.4 Delta并联机器人运动学仿真 |
| 3.4.1 运动学仿真模型 |
| 3.4.2 运动学仿真结果分析 |
| 3.5 Delta并联机器人控制算法仿真 |
| 3.5.1 PID控制原理 |
| 3.5.2 PID控制算法仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 Delta并联机器人轨迹规划 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Delta并联机器人运动轨迹设定 |
| 4.2.1 运动轨迹简介 |
| 4.2.2 常规门型轨迹 |
| 4.2.3 门型轨迹的空间位置优化 |
| 4.3 运动规律分析 |
| 4.3.1 S型速度曲线运动规律 |
| 4.3.2 多项式运动规律 |
| 4.3.3 摆线运动规律 |
| 4.3.4 基于正(余)弦与多项式的复合运动规律 |
| 4.3.5 叠加摆线运动规律 |
| 4.3.6 运动规律对比 |
| 4.4 运动轨迹分析 |
| 4.4.1 基于S型速度曲线运动规律的门型轨迹 |
| 4.4.2 基于正(余)弦与多项式运动规律的圆弧轨迹 |
| 4.4.3 基于多项式运动规律的合成轨迹 |
| 4.4.4 基于叠加摆线运动规律的合成轨迹 |
| 4.4.5 运动轨迹仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Delta并联机器人实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验目的 |
| 5.3 Delta并联机器人硬件系统 |
| 5.3.1 Turbo PMAC Clipper运动控制器 |
| 5.3.2 机械本体及伺服系统 |
| 5.4 Delta并联机器人运动控制 |
| 5.4.1 运动学模型嵌入 |
| 5.4.2 Clipper控制卡的运动程序 |
| 5.5 Clipper控制卡的控制算法及数据采集 |
| 5.5.1 PID调试 |
| 5.5.2 开放伺服算法 |
| 5.5.3 数据采集模块 |
| 5.6 Delta并联机器人运动轨迹实验 |
| 5.6.1 轨迹实验设置 |
| 5.6.2 轨迹实验分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 程序 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）复合材料纤维缠绕机器人关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外复材制品缠绕作业轨迹研究现状 |
| 1.2.2 国内外机器人作业动力学建模研究现状 |
| 1.2.3 国内外机器人轨迹优化研究现状 |
| 1.2.4 国内外复材制品纤维缠绕装备研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 复合材料纤维缠绕机器人缠绕作业轨迹规划 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 旋转壳体纤维缠绕轨迹 |
| 2.2.1 旋转壳体的几何模型 |
| 2.2.2 旋转壳体表面的纤维缠绕轨迹 |
| 2.2.3 纤维缠绕轨迹的参数化 |
| 2.3 旋转壳体芯模运动轨迹 |
| 2.3.1 纤维缠绕基本原理及线型规律 |
| 2.3.2 旋转壳体芯模旋转角 |
| 2.3.3 旋转壳体芯模运动轨迹求解 |
| 2.4 机器人缠绕作业轨迹 |
| 2.4.1 机器人缠绕作业轨迹分析 |
| 2.4.2 包络形式缠绕作业轨迹规划 |
| 2.4.3 悬纱长度对缠绕作业轨迹的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 复合材料纤维缠绕机器人作业建模与仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 纤维缠绕机器人作业运动学建模 |
| 3.2.1 纤维缠绕机器人作业运动学模型的建立 |
| 3.2.2 纤维缠绕机器人作业运动学逆解 |
| 3.3 纤维缠绕机器人作业动力学建模 |
| 3.3.1 纤维缠绕时变负载机器人末端作用力求解 |
| 3.3.2 纤维缠绕机器人变负载动力学建模 |
| 3.4 纤维缠绕机器人作业仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 复合材料纤维缠绕机器人多目标轨迹优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 纤维缠绕机器人轨迹规划多目标优化模型 |
| 4.2.1 轨迹规划的基本形式优化模型 |
| 4.2.2 插值轨迹及轨迹规划的有限空间维度优化模型 |
| 4.3 纤维缠绕机器人轨迹优化目标函数构建 |
| 4.3.1 纤维缠绕机器人运动时间函数 |
| 4.3.2 纤维缠绕机器人运动能耗函数 |
| 4.3.3 纤维缠绕机器人运动平稳性函数 |
| 4.3.4 纤维缠绕机器人运动平滑性函数 |
| 4.4 纤维缠绕机器人轨迹优化与仿真实验研究 |
| 4.4.1 纤维缠绕机器人轨迹优化方法 |
| 4.4.2 纤维缠绕机器人仿真实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 机器人纤维缠绕系统搭建与实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 机器人纤维缠绕系统结构设计 |
| 5.3 机器人纤维缠绕控制系统搭建 |
| 5.3.1 机器人纤维缠绕控制系统硬件搭建 |
| 5.3.2 机器人纤维缠绕控制系统软件开发 |
| 5.4 组合旋转壳体机器人纤维缠绕实验 |
| 5.4.1 机器人缠绕作业轨迹对纤维缠绕轨迹影响实验 |
| 5.4.2 机器人轨迹对复合材料纤维缠绕影响实验 |
| 5.4.3 机器人末端时变作用力对复合材料纤维缠绕影响实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、六自由度伺服机器人的运动特性分析（论文参考文献）
- [1]六自由度破碎机运动特性分析及控制研究[D]. 李国广. 北京科技大学, 2022
- [2]基于运动规划与足地交互的液压四足机器人力矩控制研究[D]. 史亚鹏. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [3]装弹机器人控制系统研究[D]. 顾锡阳. 常州大学, 2021(01)
- [4]混联式可移动自平衡重载铸造机器人的设计与研究[D]. 段浩. 安徽理工大学, 2021
- [5]三自由度结构冗余并联机构的运动特性及刚柔耦合分析[D]. 沈超宇. 北京交通大学, 2021(02)
- [6]并联腿双足机器人结构设计与运动控制研究[D]. 刘道学. 长春理工大学, 2021(02)
- [7]面向供配电线网异物清除旋翼飞行机器人的视觉检测与轨迹规划控制方法研究[D]. 张锦鸿. 深圳大学, 2020
- [8]自主避障的上肢外骨骼机器人系统设计与研究[D]. 谢如坤. 江苏科技大学, 2020(03)
- [9]并联机器人运动轨迹规划及控制研究[D]. 刘现伟. 河南科技大学, 2020(06)
- [10]复合材料纤维缠绕机器人关键技术研究[D]. 杨海. 哈尔滨理工大学, 2020