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基于模型的工业机器人碰撞检测及反应技术研究

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基于模型的工业机器人碰撞检测及反应技术研究
论文目录
 
摘要第1-5页
abstract第5页
注释表第12-13页
第一章 绪论第13-19页
    1.1 课题研究的目的和意义第13-14页
    1.2 相关技术的研究现状第14-17页
        1.2.1 动力学建模与参数辨识研究现状第14-15页
        1.2.2 碰撞检测技术研究现状第15-16页
        1.2.3 碰撞反应技术研究现状第16-17页
    1.3 本文主要研究内容第17-19页
第二章 机器人动力学模型建模与参数辨识第19-34页
    2.1 引言第19页
    2.2 机器人本体的动力学建模第19-22页
        2.2.1 拉格朗日法简介第19页
        2.2.2 机器人本体动力学模型求解第19-21页
        2.2.3 机器人关节摩擦力建模第21-22页
    2.3 带负载的机器人动力学建模第22-25页
        2.3.1 机器人负载类型分析第22-23页
        2.3.2 带负载的机器人动力学模型求解第23-25页
    2.4 机器人动力学模型参数辨识第25-32页
        2.4.1 动力学模型辨识方案设计第25-27页
        2.4.2 辨识轨迹设计第27-30页
        2.4.3 数据采集与预处理第30-32页
        2.4.4 基于加权最小二乘法的动力学参数求解第32页
    2.5 本章总结第32-34页
第三章 机器人碰撞检测算法研究第31-52页
    3.1 引言第34页
    3.2 被动碰撞检测算法设计第34-36页
        3.2.1 碰撞位置估计第34-35页
        3.2.2 被动碰撞中的碰撞力计算第35-36页
    3.3 基于能量法的主动碰撞检测算法第36-39页
        3.3.1 机器人关节能量守恒定律第36-37页
        3.3.2 连杆的能量计算第37-39页
        3.3.3 能量法优缺点分析第39页
    3.4 基于能量偏差观测器的主动碰撞检测算法设计第39-42页
        3.4.1 能量偏差观测器原理第39-40页
        3.4.2 能量偏差观测器建模与分析第40-41页
        3.4.3 主动碰撞中的碰撞力计算第41-42页
    3.5 碰撞检测仿真第42-50页
        3.5.1 仿真环境的选择第42-43页
        3.5.2 Adams机器人模型模块建立第43-44页
        3.5.3 运动学仿真模块建立第44-45页
        3.5.4 电机仿真模块建立第45-46页
        3.5.5 碰撞检测仿真模块建立第46-47页
        3.5.6 建立总体仿真模型第47-49页
        3.5.7 仿真结果与分析第49-50页
    3.6 本章总结第50-52页
第四章 机器人碰撞反应系统设计第52-67页
    4.1 引言第52页
    4.2 位置控制类反应动作设计第52-54页
        4.2.1 碰撞工况介绍第52-53页
        4.2.2 位置控制类反应动作设计第53-54页
    4.3 力控制类反应动作设计第51-56页
        4.3.1 阻抗控制介绍第51-55页
        4.3.2 静摩擦抑制第55页
        4.3.3 阻抗控制缺点分析第55-56页
    4.4 基于模糊控制的阻尼系数自适应调节第56-66页
        4.4.1 基于模糊控制的阻尼系数自适应调节建模第56-57页
        4.4.2 输入与输出变量模糊化第57页
        4.4.3 建立隶属函数第57-59页
        4.4.4 模糊推理与规则库第59-63页
        4.4.5 确定模糊关系矩阵第63-65页
        4.4.6 模糊输出量清晰化第65-66页
    4.5 本章总结第66-67页
第五章 控制系统搭建及实验验证分析第67-87页
    5.1 引言第67页
    5.2 实验设备介绍第67-73页
        5.2.1 硬件介绍第67-68页
        5.2.2 软件介绍第68-69页
        5.2.3 控制系统搭建第69-73页
    5.3 机器人动力学模型验证实验第73-77页
        5.3.1 动力学模型验证实验方案第73-74页
        5.3.2 动力学模型验证实验结果与分析第74-77页
    5.4 碰撞检测实验第77-80页
        5.4.1 被动碰撞检测实验方案第77-78页
        5.4.2 被动碰撞检测实验结果与分析第78页
        5.4.3 主动碰撞实验方案第78-79页
        5.4.4 主动碰撞检测实验结果与分析第79-80页
    5.5 碰撞反应实验第80-85页
        5.5.1 位置控制类碰撞反应实验方案第80-81页
        5.5.2 位置控制类碰撞反应实验结果与分析第81-83页
        5.5.3 力控制类碰撞反应实验方案第83-84页
        5.5.4 力控制类碰撞反应实验结果与分析第84-85页
    5.6 本章总结第85-87页
第六章 总结与展望第87-89页
    6.1 工作总结第87页
    6.2 研究展望第87-89页
参考文献第89-95页
致谢第95-96页
在学期间的研究成果及发表的学术论文第96页

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