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可重构模块化机器人建模、优化与控制

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可重构模块化机器人建模、优化与控制
论文目录
 
摘要第1-7页
Abstract第7-9页
目录第9-13页
第一章 绪论第13-29页
  1.1 课题研究意义第13-14页
  1.2 模块化机器人开发现状第14-20页
    1.2.1 自重构模块化机器人第14-16页
    1.2.2 可重构模块化机器人第16-20页
  1.3 模块化机器人理论研究现状第20-26页
    1.3.1 运动学和动力学第20-21页
    1.3.2 构型设计与优化第21-23页
    1.3.3 控制系统第23-26页
  1.4 课题背景及本文主要内容第26-29页
第二章 模块化机器人数学建模第29-47页
  2.1 引言第29页
  2.2 位姿描述第29-30页
  2.3 基本模块第30-33页
    2.3.1 关节模块第31-32页
    2.3.2 非关节模块第32-33页
  2.4 构型描述第33-37页
    2.4.1 装配模型第33-34页
    2.4.2 构型参数第34-37页
  2.5 运动学第37-43页
    2.5.1 正运动学第37页
    2.5.2 雅可比矩阵第37-38页
    2.5.3 逆运动学第38-43页
  2.6 动力学第43-45页
  2.7 算例第45-46页
  2.8 本章小结第46-47页
第三章 模块化机器人构型和尺度设计第47-73页
  3.1 引言第47页
  3.2 性能评价指标第47-51页
    3.2.1 工作空间第47-48页
    3.2.2 条件数和可操作度第48-49页
    3.2.3 速度和加速度全域性能第49-51页
    3.2.4 能耗指标第51页
  3.3 构型优化第51-61页
    3.3.1 任务描述第52页
    3.3.2 优化模型第52-54页
    3.3.3 优化流程第54-55页
    3.3.4 NSGA-II第55-56页
    3.3.5 实例第56-61页
  3.4 尺度优化第61-70页
    3.4.1 设计变量第61-62页
    3.4.2 目标函数第62-63页
    3.4.3 优化模型第63页
    3.4.4 Climbot 实例第63-68页
    3.4.5 六自由度操作臂实例第68-70页
  3.5 本章小结第70-73页
第四章 机器人模块结合面建模第73-97页
  4.1 引言第73页
  4.2 结合面受力分析第73-76页
    4.2.1 结合面参数方程第74-75页
    4.2.2 结合面静力分析第75-76页
  4.3 结合面接触模型第76-79页
    4.3.1 分形模型第76-79页
    4.3.2 分形参数第79页
  4.4 结合面误差建模第79-89页
    4.4.1 法向受力与变形第80-84页
    4.4.2 切向受力与变形第84-89页
    4.4.3 对机器人误差的影响第89页
  4.5 测试与仿真第89-95页
    4.5.1 分形参数识别第89-91页
    4.5.2 结合面误差第91-94页
    4.5.3 机器人误差第94-95页
  4.6 本章小结第95-97页
第五章 模块化机器人控制的体系结构与实现第97-125页
  5.1 引言第97页
  5.2 需求分析第97-99页
    5.2.1 一般性需求第97-98页
    5.2.2 可重构需求第98页
    5.2.3 智能化需求第98-99页
  5.3 总体结构设计第99-102页
    5.3.1 开放式架构第99-100页
    5.3.2 总体架构第100-101页
    5.3.3 硬件配置第101-102页
  5.4 控制策略第102-105页
    5.4.1 示教/再现方式第102-103页
    5.4.2 自主/半自主方式第103-105页
  5.5 软件系统设计第105-119页
    5.5.1 人机界面第106-107页
    5.5.2 任务调度第107页
    5.5.3 可视化仿真第107-109页
    5.5.4 运动规划第109-119页
  5.6 实验研究第119-124页
    5.6.1 操作臂第119-121页
    5.6.2 爬杆机器人第121-123页
    5.6.3 爬壁机器人第123-124页
  5.7 本章小结第124-125页
结论与展望第125-128页
参考文献第128-141页
攻读博士学位期间取得的研究成果第141-143页
致谢第143-144页
答辩委员会对论文的评定意见第144页

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