一、冗余七自由度串并联拟人手臂的设计研究（论文文献综述）
赵智强[1]（2020）在《七自由度全方位无奇异仿人机械臂的机构研究》文中研究说明全方位腕是一类转动并联机构,具有刚度高,运动范围大,工作空间内无奇异的优点,因此本文选取它作为研究对象,研究它的机构原理、演化方法和相关特性,并将它应用到仿人机械臂中。本文的主要内容主要分为四个部分:第一部分,全方位腕的机构原理和演化方法的研究;第二部分,全方位关节（满足全方位腕四条特征的机构统称为全方位关节）的运动学研究;第三部分,全方位关节的刚度研究;第四部分,仿人机械臂的设计与运动学分析。具体研究内容如下:首先,归纳全方位腕的特征并分析它们的机构原理,依据这类机构的机构原理以及基于约束空间分解的方法演化出了24种机构,包括12种新机构（新构型（6种）、运动副的布置形式与之前不同（6种））,针对某些串联三杆支链在运动过程中无法保持对称性的问题,提出了平面约束法。其次,分析全方位关节的一般化运动学关系,包括位姿变换关系、正逆运动学、雅克比矩阵。得到这类关节具有机构的运动输出与输入成两倍的关系以及机构的瞬心在对称面上的规律。之后,从全方位关节中选取四种构型简单的机构,对其进行受力分析,变形分析,基于能量法和虚功原理得到了这四种机构的静刚度模型,并用Workbench进行仿真验证,仿真结果表明,刚度模型的结果与仿真的结果基本一致。最后,将四种机构都转换为参数化模型,以关节轴承的限制、机构的尺寸限制以及机构各部分不干涉作为约束条件,以机构的工作空间和变形能作为评价指标,选取全方位关节的构型和结构参数。综合考虑下,以RSR2机构作为仿人机械臂中的全方位关节构型,并依据相应的结构参数设计了全方位关节的结构。以全方位关节作为肩关节和腕关节,设计了七自由度仿人机械臂的机械结构,并对仿人臂的正、逆运动学关系及雅克比矩阵进行了分析。
禹进[2]（2020）在《基于（2-UPS+U）PU+2-UPS机构的并联机械臂动力学与解耦性分析》文中指出随着我国科技的飞速发展,机械臂越来越多的进入工业领域,成为替代人类进行高强度劳动的工具之一。而并联机械臂机构因为其结构简单、控制简便得到更多企业的青睐,其中的少自由度并联机构以轻便灵活、工作空间大等优点已在食品加工、汽车检测、航空航天等行业获得广泛应用。5自由度并联机械臂是少自由度并联机构中性能尤为突出的一类,它比3、4自由度并联机械臂更加灵巧,比6自由度并联机械臂结构简单、控制简便,在一些复杂的环境下如曲面打磨、轮齿齿廓加工等方面有着良好的应用前景,但并联机械臂的解耦性普遍较差,会导致机构的运动学、动力学方程会更加复杂,增加了控制的难度,因此进一步提高并联机械臂的解耦性具有很重要意义。在这样的背景下,提出一种双闭环5-DOF机械臂,该机械臂在（（2‐UPS）+U）PU构型的基础上增加闭环结构得到新的拓扑构型2‐UPS+（（2‐UPS）+U）PU,闭环结构的引入使得机构获得更高的承载能力且为拓扑新的构型提供新思路。首先,应用矢量链法,建立了机构的位置模型;推导了支链驱动速度、支链摆动角速度与运动平台广义速度Vo的映射,建立了机构的独立变量（5）q与运动平台广义速度Vo之间的解耦矩阵。其次,建立机构支链中的摆动杆、伸缩杆质心速度与运动平台广义速度Vo之间映射关系,根据虚功原理,建立机构的动力学模型。再次,运用ADAMS虚拟仿真软件对机构进行仿真分析,建立该机构的虚拟样机模型,通过仿真验证了推导的动力学模型的正确性。最后,计算了机构的耦合度,分析了机构输入输出关联关系与解耦性。对样机进行优化设计并制造装配出样机实物。
胡永丽[3]（2019）在《无人机载仿生双臂机器人设计及运动学、动力学研究》文中指出近年来,无人机在各个领域的使用越来越普遍,主要任务大多是侦察和巡逻,无法与周围环境进行交互。如果将无人机与机器人结合起来,那么无人机就可以抓取和运输物品,完成地面机器人无法完成的空间任务,对于各类灾难救援有着重要的意义。本课题即着眼于高层建筑火灾现场人员救生装置应急投放的需求,展开无人机载双臂机器人的研究,重点围绕双臂机器人进行结构设计、运动学分析和动力学分析以及控制器的设计等工作。本文创新性的提出了一种可用于灾难救援的无人机载双臂机器人,仿照人体的双臂,对双臂机器人的臂杆进行结构设计,并设计了双臂机器人的夹持器结构,同时为了满足轻量化的设计要求,采用复合材料来作为双臂机器人的臂杆材料。选择了合适的驱动舵机,根据舵机尺寸图进一步修改完善结构的详细尺寸。其次,对双臂机器人的大臂和小臂进行了静力分析,并校核了夹持器的强度。通过对几种不同结构的臂杆进行对比,确定了最优的结构。通过对比不同的铺层,确定最优的铺层顺序。再次,本文基于D-H方法建立了机器人的参考坐标系,得到了正运动学方程和逆运动学方程,得到了雅克比矩阵,确定了奇点和奇异位形,计算了可操作性,同时利用MATLAB机器人工具箱对机器人进行了运动学仿真,得到了其机械臂的工作空间。依据雅克比矩阵,构建了拉格朗日方程,进行了动力学分析。最后,本文对控制部分进行了初步的设计。选取STM32作为主控芯片,设计了原理图和PCB布局,并进行了调试,设计了相关程序来控制双臂机器人各个关节驱动舵机的转动角度,实现了对机器人驱动舵机转角的控制。
徐梦茹[4]（2019）在《一种新型拟人腕关节的设计》文中研究说明随着机械臂的广泛运用,机械臂的种类在不断增多,性能也在不断提高,并逐渐向智能化发展。因此,需要对机械臂的结构进行不断完善和改进,使机械臂能更好地发挥作用。在一种新型6-DOF串并混联机械臂的基础上,本文设计了一种新型拟人腕关节,采用的是三自由度并联机构。论文的主要研究内容与成果如下:（1）分析整个手臂与腕关节的结构特点,为满足手臂的位姿需求,选取3-UPS/S并联机构为腕关节的机构原型,利用螺旋理论验证机构的自由度,并完成腕关节机构的三维建模;（2）求解腕关节机构的位置反解表达式,分析机构的工作空间大小与其尺寸参数之间的关系,并绘制腕关节机构的工作空间图;（3）在位置反解的基础上,对腕关节机构进行速度与加速度分析,得到速度雅克比矩阵,定义腕关节机构的运动学性能指标,并绘制该指标的性能图谱;再对机构进行静力学分析,基于虚功原理建立静力学方程,推导力雅克比矩阵,定义腕关节机构的静力学性能指标,并绘制该指标的性能图谱;（4）定义腕关节机构的全域运动学性能指标与全域静力学性能指标,利用空间模型技术,分析腕关节机构的主要尺寸参数对各项全域性能指标的影响,并运用主成分分析法在空间模型技术的基础上对腕关节机构进行多目标参数优化,得到优化后的尺寸参数,并进行样机的制作。本文对新的腕关节机构进行了参数优化,得到机构优化后的尺寸参数,为整个拟人机械臂的样机制作奠定了基础。
王林[5]（2018）在《串并混联拟人机械臂的动载协调分配问题研究》文中认为目前,大多数拟人机械臂的结构以串联机构为主,存在误差累积效应、承载能力小、动态特性差等问题。而并联机构具有承载能力强、运动惯性小、动态特性好等优点,有效的弥补了串联机构的不足之处。为了克服当前拟人机械臂的缺陷,提出了一种新型的串并混联拟人机械臂,并对该机械臂的运动学、动力学和动载协调分配等问题进行研究,论文的主要研究内容和成果如下:（1）提出了一种新型的串并混联拟人机械臂,其肩关节、肘关节和腕关节分别采用球面5R并联机构、四杆机构和3-UPS/S并联机构,且各关节通过串联连接构成2-1-3布局形式。该拟人机械臂发挥了串联机构和并联机构的优点。（2）建立了肩关节机构、腕关节机构的运动学模型和动力学模型,定义了动力学性能评价指标和力映射性能评价指标,并分析了各项性能指标在工作空间内的分布情况。（3）建立了串并混联拟人机械臂的运动学模型和动力学模型,定义了动力学性能评价指标和力映射性能评价指标,并分析了各项性能指标在工作空间内的分布情况。（4）提出了一种拟人机械臂的动载协调分配优化方法。建立了综合性能最优的轨迹方程,考虑时间、能耗和稳定性,定义了广义时间优化目标,采用遗传算法得到了最优轨迹运动所需的最短广义时间。本论文对拟人机械臂的动载协调分配问题进行了研究,得到了动力学性能评价指标和力映射性能评价指标在工作空间内的分布情况,以及最优的运动轨迹和最短的广义时间,为拟人机械臂的工程应用提供了理论基础。
代卓宏[6]（2018）在《一类运动冗余混联机构的动力学及刚度研究》文中提出相比于并联机构或串联机构,串并混联机构具有两者的共同优点,且应用前景广泛。但串并混联机构理论的不成熟对其实际应用有很大的限制,因此,开展对串并混联机构的研究,可以加速其在工业生产中的应用。串并混联机构中,将机构的独立驱动数目与机构整体自由度相等的自由度大于6的机构,称之为运动冗余混联机构。本课题主要对多个含直线分支（分支是由移动副驱动且两端通过运动副与上下平台相连）的并联机构串联连接的运动冗余混联机构进行研究,针对冗余混联机构运动学建模、动力学建模和考虑惯性因素的刚度和弹性变形建模困难的问题进行了深入的理论研究,旨在建立此类含直线分支的冗余混联机构的统一的运动学、动力学和刚度及弹性变形的理论模型。主要研究内容如下:为一类含直线分支的运动冗余混联机构建立完全的运动学正解的统一理论模型。对此类冗余混联机构的结构组成进行介绍,定义各特定变量以及符号的命名规则,用以描述机构的连接分布特性;针对单个并联机构,建立其运动学统一模型;为避免以往求解冗余混联机构运动学的迭代问题,通过对中间量速度进行求解,推导出完全用输入速度和输入加速度求解末端广义输出速度和输出加速度的统一的完全运动学正解理论模型;提出新型的2（3SPR）+3RPS和（4SPS+SPR）+4SPS/SP+3SPR冗余混联机构,根据统一模型对其进行运动学建模,并构造其仿真模型,通过数值算例对理论模型进行验证。为一类含直线分支的运动冗余混联机构建立了统一的动力学理论模型。首先,对分支质心点的速度、加速度进行建模,根据方程特点,利用数学归纳法将分支质心点的广义速度模型完全用输入速度进行表达;然后,根据构件的质量特性求解各构件的惯性力/矩,并基于虚功原理建立含直线分支的冗余混联机构的静力学和动力学统一模型;最后,利用静/动力学统一模型的建模方法,建立了2（3SPR）+3RPS冗余混联机构静/动力学模型,并通过数值算例对理论模型进行验证。在传统静刚度分析的基础上,考虑约束力以及运动构件的重力和惯性力/矩的影响,提出一种新的对一类含直线分支的并联机构或串并联机构进行刚度和弹性变形建模的方法。首先,在对一般并联机构或串并联机构的动力学建模基础上,求解出分支的驱动力和约束力;然后,将广义驱动力和广义惯性力分开,分别对分支进行受力分析,求解出对应的分支的弹性变形;最后,基于虚功原理和变形能方程,求解了考虑驱动力/约束力以及运动构件的重力和惯性力/矩的一般并联机构末端构件的总变形和对应的刚度矩阵以及串并联机构末端构件的总变形。利用3SPR并联机构和3SPR+3RPS串并联机构进行实例分析,对所建理论模型进行验证。针对两种特殊应用背景的新型运动冗余混联机构进行了运动学和动力学分析。冗余混联机构末端添加手指可以用于危难救援,外科手术等场合,基于此,提出一种新型的三指3SPR+3RPS串并混联机构;根据统一理论模型,对其运动学和动力学进行建模,并结合具体的数值算例进行验证;另外,基于冗余混联机构的优点,将其应用于人体手臂的设计,相较于传统串联连接的手臂,提高了刚度和稳定性,因此,提出一种新型的3PSS/S+（R+RPR/R）+3PSS/S冗余混联的仿人机械臂机构,建立了其运动学模型,并通过数值算例进行了验证。建立了含三手指的3SPR混联机构实验样机,对机构的运动协调以及抓取和释放性能进行了实验研究。
张亮[7]（2016）在《仿人机器人肩肘腕关节及臂的设计》文中指出本文研究了仿人机器人肩、肘、腕关节的工作空间、运动学、动力学、尺度综合及臂的运动学与轨迹规划等问题。论文取得了如下成果:设计了一种新型七自由度混联拟人臂,其肩关节采用正交球面三自由度并联机构,肘关节和腕关节分别采用正交两自由度并联机构,三个关节通过串联构成了3-2-2布局形式的拟人臂。该拟人臂兼顾了并联机构和串联机构的优点,操作范围大、承载能力强、动力学特性和运动灵活性好。建立了肩关节机构的位置反解模型,给出了考虑驱动副转角范围、连杆干涉等约束条件下的位置反解,利用三维边界搜索法,绘制了肩关节机构的工作空间三维图。定义了机构的工作空间评价指标,定量分析了结构参数对工作空间体积的影响。建立了肩关节机构的速度解析方程,定义了机构的运动学性能评价指标,绘制了运动学性能评价指标在空间的分布情况。建立了机构的动力学模型,并在此基础上分析了该机构的动力学特性。以全域灵巧度和全域驱动性能指标作为优化对象,建立机构的目标优化设计模型,采用遗传算法得到了机构的一组优化结构参数,考虑加工及装配工艺,设计并研制了一种拟人机器人肩关节。建立了肘关节机构的位置正反解模型,定义了工作空间的评价指标,基于带约束条件的运动学反解方程,定量分析了结构参数对工作空间体积的影响。建立了肘关节机构的速度和加速度解析方程,同时运用影响系数法得到其Jacobian矩阵和Hessian矩阵,定义了速度及加速度特性作为机构的运动特性评价指标,对该机构进行了运动特性评价及分析。建立了肘关节机构驱动力矩与系统运动参数之间的动力学关系模型。以全域灵巧度和全域驱动性能指标作为优化对象,采用遗传算法得到机构的一组优化结构参数,考虑加工及装配工艺,以正交5R并联机构为机构原型,设计并研制了一种拟人机器人肘关节。提出一种腕关节机构,建立了这种机构的位置关系方程,给出了腕关节机构的工作空间三维图,定量分析了结构参数对工作空间体积的影响。建立了腕关节机构的速度和加速度解析方程及动力学模型,定义了腕关节机构的多项运动学、动力学性能评价指标,绘出并分析了对应性能评价指标在工作空间的分布图。以全域灵巧度和全域驱动性能指标作为优化对象,建立机构的目标优化设计模型,采用遗传算法得到机构的一组优化结构参数,考虑加工及装配工艺,设计并研制了一种拟人机器人腕关节样机。采用几何法求得了七自由度冗余拟人臂的位置正反解,推导了拟人臂的运动学方程,采用梯度投影法求得了冗余拟人臂的运动学逆解,并探讨了拟人臂末端与关节转角间的速度关系,采用三次多项式插值法对拟人臂的末端轨迹进行了规划及仿真。
陈勉[8]（2016）在《前后大臂偏置式七自由度工业机器人本体设计与仿真优化》文中研究指明随着机器人的工作对象及环境变得愈加复杂,研发更高灵活度和环境适应性的七自由度工业机器人需求快速提升。机器人作为自动化生产线上最重要的装备之一,其性能直接影响产品质量与生产效率。本文完成了一种典型的前后大臂偏置式七自由度工业机器人的机械本体设计。并对前、后大臂进行了多目标优化设计,完成了机器人整体的有限元静力学仿真分析。然后,对前后大臂偏置式七自由度工业机器人的正、逆运动学进行了研究。最后,对机器人进行了动力学性能研究,完成动力学优化与分析。运动学仿真表明：本文所设计的机器人机构形式合理,工作空间范围大,有着良好的避奇异性和良好的避障性。全文主要内容包括：提出一种前后大臂偏置式七自由度工业机器人结构,通过以能量耗散来反求功率的方法,实现机械结构及驱动系统设计及总成。提出一种基于灵敏度分析的机器入关键零件多目标优化改进设计方法,获得各目标变量对各设计变量的敏感程度,在对前、后大臂结构进行多目标优化设计的基础上,完成机器人轻量化设计与静力学分析。提出一种解析法和数值法相结合的逆运动学解法,实现前后大臂偏置式七自由度工业机器人的逆运动学求解；基于蒙特卡洛法,求解了机器人工作空间,并通过焊接仿真应用研究,表明前后大臂偏置式七自由度工业机器人具有工作空间大、避障性良好、避奇异性良好的优点。提出一种基于多刚体系统动力学的前后大臂偏置式七自由度工业机器人动力学分析方法,通过ADAMS建立了机器人的数字样机并对其进行了动力学性能仿真分析与优化。
武克廷[9]（2016）在《模拟过载动感座椅的机构优化设计及其动力学分析》文中研究说明飞行模拟过载动感座椅是辅助甚至在某些模拟科目中替代六自由度运动平台的模拟器;为了提高飞行模拟过载动感座椅的模拟逼真度,本文主要对过载座椅的机构进行研究和分析,通过动力学性能评价指标对机构的尺寸参数进行优化以提高其动力学性能。同时也对模拟过载动感座椅的激励算法做了研究和分析。以飞行模拟过载动感座椅的背板机构为研究对象,对机构的运动性能做了系统化的分析和研究。利用虚功原理法建立了背板机构的正运动学模型及逆运动学模型,分别从机构学、运动学及动力学的角度对运机构模型进行了正解和反解。推导了机构的运动方程并构造了方程的雅克比矩阵,阐述了基于雅克比矩阵的速度椭球、加速度椭球及广义惯性椭球等机构运动学性能评价方法;介绍了椭球评价方法中常用的几种评价指标。通过引入驱动误差,推导出了全局条件系数。利用MATLAB软件对机构的这些性能评价指标进行了仿真,结合广义惯性椭球及加速度分布的仿真结果,对机构的运动学性能的缺陷进行了评判,并利用空间模型理论对机构的参数进行了优化,提高了机构的加速度性能。分析了人体接收运动信息的原理,对人体的感觉信息进行了研究,结合飞行员在飞行模拟过载动感座椅中的受力情况,建立了人体前庭感觉系统及身体压力感觉系统的数学模型。对飞行模拟过载动感座椅的激励算法进行了研究和对比,在最优滤波算法建立的过程中引入了人体感觉模型。利用flightlab飞行仿真软件,对经典滤波算法、自适应滤波算法及最优滤波算法在过载座椅中的激励响应进行了仿真,并且将飞行模拟过载动感座椅对激励的响应与飞机的响应进行了分析和对比,并得出结论,即引入人体感觉模型的最优滤波算法能够使飞行模拟过载动感座椅得到更逼真的模拟效果。
徐辉[10]（2014）在《一种新型并—串仿人机器人基本理论及控制系统研究》文中研究指明机器人是一个热门话题在当今的科技研究中，机器人的发展也经历了几个重要的阶段。起初的一些机械手都是串联结构形式的，但是这种机构一般是刚度差、运动支链较长、累积误差等缺点，并且工作精度也有限，仅仅这种结构形式不能很好的适应高精尖技术发展的需要。恰巧相反，慢慢发展而来的并联机构具有刚度好，误差积累很小、运动链封闭、运动精度高等优点。基于这两种不同类型的机构，本文设计和研究一种新的机械手机构，即为一种新的并-串联结构工业机器人。主要分析其结构部分、运动分析、控制系统的搭建以及运动仿真。本文是以两层并联3-RPS结构串联在一起空间混联机器人为对，该机构具有运动精度高，承载能力强，动作灵活，工作空间大，较好的工作姿态能力等特点。特别适用于狭小地域空间，姿态能力要求较高的场合。利用三维软件ProE，得出其三维图，并且对这种新的结构的参数进行了详细的介绍，对该结构进行了速度、加速度分析。研究了3-RPS空间并联机构的正反解，进一步推导出该两层并联机构的反解和正解的求解方法。本文选择使用PMAC运动控制卡来为这种新的结构搭建一套完整的控制系统。把PMAC应用在这种新的并-串结构上，主要研究了嵌入PMAC的双CPU的数控系统，它具有很高的开放性，在目前，这种运用上、下位机连接，建立通讯系统，所构成的数控系统还可以重复使用，具有较大的实用价值。利用三维软件ProE对该机构进行详细的建模和装配，得出整体结构，在ProE的“机构”模块中进行运动仿真，观察其运动方式和干涉情况为建造实际的模型打下基础。把简化的模型导入到ADAMS中进行速度、加速度的仿真。利用分析软件Ansys进行分析，并且得出机构的受力变形图，为机构优化和选材提供了基础。
二、冗余七自由度串并联拟人手臂的设计研究（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、冗余七自由度串并联拟人手臂的设计研究（论文提纲范文）
（1）七自由度全方位无奇异仿人机械臂的机构研究（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 全方位腕的国内外研究现状 |
| 1.3 并联机构静刚度的国内外研究现状 |
| 1.4 仿人机械臂的国内外研究现状 |
| 1.5 总结与分析 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第2章 全方位腕的机构原理和演化方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 全方位腕的机构原理 |
| 2.2.1 全方位腕的特征 |
| 2.2.2 全方位腕的机构分析 |
| 2.3 全方位腕的演化 |
| 2.3.1 支链构型的选取 |
| 2.3.2 机构的约束空间 |
| 2.3.3 支链的约束空间 |
| 2.3.4 全方位腕的型综合 |
| 2.3.5 平面约束法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 全方位关节的运动学研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 全方位关节的位姿变换关系 |
| 3.2.1 全方位关节的位姿变换矩阵 |
| 3.2.2 全方位关节位姿变换矩阵的推论 |
| 3.3 全方位关节的正运动学分析 |
| 3.3.1 两杆支链的正运动学分析 |
| 3.3.2 三杆支链的正运动学分析 |
| 3.4 全方位关节的逆运动学分析 |
| 3.4.1 两杆支链的逆运动学分析 |
| 3.4.2 三杆支链的逆运动学分析 |
| 3.5 全方位关节驱动-末端的速度关系 |
| 3.5.1 全方位关节的雅克比矩阵 |
| 3.5.2 全方位关节雅克比矩阵的推论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 全方位关节的静刚度研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 机构的受力分析 |
| 4.2.1 RSR1机构的受力分析 |
| 4.2.2 其余三种机构的受力分析 |
| 4.3 杆件的变形分析 |
| 4.3.1 直角圆弧杆的变形分析 |
| 4.3.2 直杆的变形分析 |
| 4.4 机构的变形分析 |
| 4.5 刚度模型的仿真 |
| 4.5.1 RSR1机构刚度的仿真分析 |
| 4.5.2 RSR2机构刚度的仿真分析 |
| 4.5.3 PSP1机构刚度的仿真分析 |
| 4.5.4 PSP2机构刚度的仿真分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 仿人机械臂的设计与运动学分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 全方位关节的工作空间 |
| 5.2.1 关节轴承的限制 |
| 5.2.2 机构尺寸的限制 |
| 5.2.3 机构部件之间的干涉限制 |
| 5.2.4 工作空间的仿真 |
| 5.3 全方位关节的全域静刚度 |
| 5.4 仿人机械臂的结构设计 |
| 5.5 仿人机械臂的运动学分析 |
| 5.5.1 正运动学分析 |
| 5.5.2 逆运动学分析 |
| 5.5.3 雅克比矩阵 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）基于（2-UPS+U）PU+2-UPS机构的并联机械臂动力学与解耦性分析（论文提纲范文）
| 缩略词 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 对并联机构的介绍 |
| 1.3 机械臂介绍 |
| 1.3.1 串联机械臂介绍 |
| 1.3.2 并联机械臂介绍 |
| 1.4 解耦并联机构研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 运动学及工作空间分析 |
| 2.1 机械臂构型及坐标系描述 |
| 2.1.1 机构结构模型 |
| 2.1.2 机械臂坐标系描述 |
| 2.2 机械臂位置及工作空间分析 |
| 2.2.1 机械臂位置反解分析 |
| 2.2.2 机械臂工作空间分析 |
| 2.3 机械臂的运动学建模 |
| 2.3.1 速度映射模型 |
| 2.3.2 运动学尺度参数分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 动力学分析 |
| 3.1 机构加速度求解 |
| 3.2 机构各杆速度和加速度 |
| 3.2.1 摆动杆质心速度和加速度 |
| 3.2.2 伸缩杆质心速度和加速度 |
| 3.3 机构虚功分析和动力学建模 |
| 3.4 机构数值仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 解耦性分析 |
| 4.1 机构耦合度的定义 |
| 4.1.1 单开链约束度 |
| 4.1.2 基本运动链的耦合度 |
| 4.2 机构的结构降耦及其原理 |
| 4.3 机构解耦性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 样机设计与制造装配 |
| 5.1 样机部件、运动副的设计 |
| 5.2 样机的制造装配 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）无人机载仿生双臂机器人设计及运动学、动力学研究（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 国内外在该方向的研究现状及分析 |
| 1.2.1 无人机加载执行机构研究现状 |
| 1.2.2 国内外研究现状分析 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 双臂机器人的结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双臂机器人总体设计方案 |
| 2.3 双臂机器人的参数指标与基本尺寸确定 |
| 2.3.1 基本参数指标 |
| 2.3.2 确定大小臂尺寸 |
| 2.4 双臂机器人结构设计与关键零部件选型 |
| 2.4.1 底部结构设计 |
| 2.4.2 大臂和小臂结构设计 |
| 2.4.3 夹持器结构设计 |
| 2.4.4 舵机原理与选型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 臂杆静力学分析与夹持器强度校核 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 复合材料层合板及其铺层概述 |
| 3.3 复合材料铺层设计与结构优化 |
| 3.3.1 结构方案对比 |
| 3.3.2 铺层方案对比 |
| 3.3.3 确定最终结构 |
| 3.4 夹持器齿轮强度校核 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双臂机器人的运动学及动力学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 机械臂坐标的建立 |
| 4.3 双臂的正运动学方程 |
| 4.4 双臂的逆运动学方程 |
| 4.5 速度运动学-雅克比矩阵 |
| 4.6 奇点-奇异位形 |
| 4.7 利用机器人工具箱进行仿真分析 |
| 4.7.1 建立双臂机器人三维模型 |
| 4.7.2 单臂的关节空间运动 |
| 4.7.3 可操作性椭球与可操作性 |
| 4.7.4 双臂的工作空间 |
| 4.8 双臂机器人的动力学分析 |
| 4.8.1 动力学建模方法 |
| 4.8.2 动力学方程的建立 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 双臂机器人控制器的设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 确定控制器的设计方案 |
| 5.3 基于STM32 控制系统的硬件设计 |
| 5.3.1 设计原理图 |
| 5.3.2 设计PCB布局 |
| 5.4 基于STM32 控制系统的软件设计 |
| 5.4.1 设计输出PWM信号的程序 |
| 5.4.2 设计串口通信程序 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）一种新型拟人腕关节的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 拟人机械臂的发展现状 |
| 1.2.1 国外机械臂的发展现状 |
| 1.2.2 国内机械臂的发展现状 |
| 1.2.3 研究现状分析 |
| 1.3 并联机构的发展现状 |
| 1.3.1 并联机构国内外研究现状分析 |
| 1.3.2 球面三自由度并联机构研究现状 |
| 1.4 选题意义与课题来源 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 腕关节的方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机械臂分析 |
| 2.3 腕关节结构分析 |
| 2.4 腕关节的设计要求 |
| 2.5 腕关节的机构选型 |
| 2.6 腕关节机构的自由度计算 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 腕关节的工作空间分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 腕关节位置分析 |
| 3.3 工作空间的影响因素 |
| 3.3.1 杆长的限制 |
| 3.3.2 运动副转角的限制 |
| 3.3.3 连杆的干涉 |
| 3.4 工作空间的计算 |
| 3.5 设计参数对其工作空间的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 腕关节的运动学和静力学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 运动学分析 |
| 4.2.1 速度模型 |
| 4.2.3 加速度模型 |
| 4.2.4 实例验证及模型验证 |
| 4.2.5 运动学性能指标的定义 |
| 4.3 静力学分析 |
| 4.3.1 虚功原理求雅克比矩阵 |
| 4.3.2 力平衡方程求雅克比矩阵 |
| 4.3.3 静力学性能指标的定义 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 腕关节机构的参数优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 腕关节机构的空间模型 |
| 5.3 全域性能指标 |
| 5.3.1 全域运动学性能指标 |
| 5.3.2 全域静力学性能指标 |
| 5.4 腕关节机构的工作空间优化 |
| 5.5 全域性能图谱 |
| 5.5.1 全域运动学性能图谱 |
| 5.5.2 全域静力学性能图谱 |
| 5.6 机构的多目标参数优化 |
| 5.7 样机制作 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
（5）串并混联拟人机械臂的动载协调分配问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 拟人机械臂的发展现状 |
| 1.2.1 国外机械臂的发展现状 |
| 1.2.2 国内机械臂的发展现状 |
| 1.2.3 发展现状分析 |
| 1.3 并联机构的理论研究现状 |
| 1.3.1 运动学分析 |
| 1.3.2 动力学分析 |
| 1.3.3 动载协调分配优化 |
| 1.4 选题意义与课题来源 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 第2章 机械臂方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 人体手臂的结构分析 |
| 2.2.1 肩关节 |
| 2.2.2 肘关节 |
| 2.2.3 腕关节 |
| 2.3 拟人机械臂的设计 |
| 2.3.1 拟人机械臂的设计要求 |
| 2.3.2 肩关节机构选型 |
| 2.3.3 肘关节机构选型 |
| 2.3.4 腕关节机构选型 |
| 2.3.5 拟人机械臂的结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 肩关节的动载协调分配问题研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 肩关节机构的运动学建模 |
| 3.2.1 肩关节机构的位置反解 |
| 3.2.2 肩关节机构的速度反解 |
| 3.2.3 数值算例及模型验证 |
| 3.2.4 肩关节机构的工作空间分析 |
| 3.3 肩关节机构的动力学建模 |
| 3.3.1 肩关节机构的惯性力分析 |
| 3.3.2 肩关节机构的外力分析 |
| 3.3.3 肩关节机构的动力学模型 |
| 3.3.4 数值算例及模型验证 |
| 3.4 肩关节机构的性能分析 |
| 3.4.1 肩关节机构的动力学性能评价指标 |
| 3.4.2 肩关节机构的动力学性能指标分析 |
| 3.4.3 肩关节机构的力映射性能评价指标 |
| 3.4.4 肩关节机构的力映射性能指标分析 |
| 3.5 肩关节机构的动载协调分配优化 |
| 3.5.1 综合性能最优路径 |
| 3.5.2 约束条件及目标函数建立 |
| 3.5.3 广义时间优化 |
| 3.5.4 优化结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 腕关节的动载协调分配问题研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 腕关节机构的运动学建模 |
| 4.2.1 腕关节机构的位置反解 |
| 4.2.2 腕关节机构的速度和加速度反解 |
| 4.2.3 数值算例及模型验证 |
| 4.2.4 腕关节机构的工作空间分析 |
| 4.3 腕关节机构的动力学建模 |
| 4.3.1 腕关节机构的惯性力分析 |
| 4.3.2 腕关节机构的外力分析 |
| 4.3.3 腕关节机构的动力学模型 |
| 4.3.4 数值算例及模型验证 |
| 4.4 腕关节机构的性能分析 |
| 4.4.1 腕关节机构的动力学性能评价指标 |
| 4.4.2 腕关节机构的动力学性能指标分析 |
| 4.4.3 腕关节机构的力映射性能评价指标 |
| 4.4.4 腕关节机构的力映射性能指标分析 |
| 4.5 腕关节机构的动载协调分配优化 |
| 4.5.1 综合性能最优路径 |
| 4.5.2 约束条件及目标函数建立 |
| 4.5.3 广义时间优化 |
| 4.5.4 优化结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 机械臂的动载协调分配问题研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 机械臂的运动学建模 |
| 5.2.1 拟人机械臂的位置正反解 |
| 5.2.2 拟人机械臂的速度正反解 |
| 5.2.3 数值算例及模型验证 |
| 5.2.4 机械臂的工作空间分析 |
| 5.3 机械臂的动力学建模 |
| 5.3.1 机械臂的惯性力分析 |
| 5.3.2 拟人机械臂的外力分析 |
| 5.3.3 机械臂的动力学模型 |
| 5.3.4 数值算例 |
| 5.4 拟人机械臂的性能分析 |
| 5.4.1 拟人机械臂的动力学性能评价指标 |
| 5.4.2 拟人机械臂的动力学性能指标分析 |
| 5.4.3 拟人机械臂的力映射性能评价指标 |
| 5.4.4 拟人机械臂的力映射性能指标分析 |
| 5.5 机械臂的动载协调分配优化 |
| 5.5.1 综合性能最优轨迹 |
| 5.5.2 约束条件及目标函数建立 |
| 5.5.3 广义时间优化 |
| 5.5.4 优化结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
（6）一类运动冗余混联机构的动力学及刚度研究（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 串并混联机构研究现状 |
| 1.2.1 混联机构研究现状 |
| 1.2.2 冗余并联机构研究现状 |
| 1.3 机构的理论研究现状 |
| 1.3.1 运动学研究现状 |
| 1.3.2 动力学研究现状 |
| 1.3.3 刚度研究现状 |
| 1.4 串并混联机构的应用研究 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 含直线分支冗余混联机构运动学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 一般运动冗余混联机构概述 |
| 2.3 单个并联机构的运动学分析 |
| 2.3.1 位置正解 |
| 2.3.2 位置反解 |
| 2.3.3 速度和加速度的求解 |
| 2.4 运动冗余混联机构的运动学分析 |
| 2.4.1 运动冗余混联机构的速度分析 |
| 2.4.2 运动冗余混联机构的加速度分析 |
| 2.4.3 基于输入速度和加速度的运动冗余混联机构加速度正解 |
| 2.5 2(3SPR)+3RPS运动冗余混联机构的运动学分析 |
| 2.5.1 机构结构概述 |
| 2.5.2 机构的位置反解 |
| 2.5.3 机构的速度分析 |
| 2.5.4 机构的加速度分析 |
| 2.5.5 机构的运动学仿真 |
| 2.6 (4SPS+SPR)+4SPS/SP+3SPR运动冗余混联机构的运动学分析 |
| 2.6.1 机构的结构概述 |
| 2.6.2 机构的位置反解 |
| 2.6.3 机构的速度分析 |
| 2.6.4 机构的加速度分析 |
| 2.6.5 机构的运动学仿真 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 含直线分支的冗余混联机构动力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 运动冗余混联机构的静力学分析 |
| 3.3 分支的运动学分析 |
| 3.3.1 分支的广义速度模型 |
| 3.3.2 分支的广义加速度模型 |
| 3.4 运动冗余混联机构的动力学分析 |
| 3.4.1 构件的质量特性 |
| 3.4.2 构件的受力 |
| 3.4.3 动力学模型的建立 |
| 3.5 2(3SPR)+3RPS运动冗余混联机构的静力学分析 |
| 3.6 2(3SPR)+3RPS运动冗余混联机构的动力学分析 |
| 3.6.1 分支角速度和角加速度的求解 |
| 3.6.2 分支广义速度和广义加速度的求解 |
| 3.6.3 构件的质量特性和受力 |
| 3.6.4 机构的动力学分析 |
| 3.6.5 机构的静/动力学仿真 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 并联及串并混联机构刚度和弹性变形分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 并联机构刚度和弹性变形分析 |
| 4.2.1 一般并联机构的动力学分析 |
| 4.2.2 直线分支的弹性变形分析 |
| 4.2.3 并联机构的总变形及刚度分析 |
| 4.3 一般并联机构的静刚度分析 |
| 4.4 3SPR并联机构的刚度和弹性变形分析 |
| 4.4.1 分支的弹性变形 |
| 4.4.2 3SPR并联机构的刚度模型 |
| 4.4.3 数值算例分析 |
| 4.5 串并混联机构的弹性变形分析 |
| 4.5.1 串并混联机构的动力学分析 |
| 4.5.2 串并混联机构的总变形 |
| 4.6 3SPR+3RPS混联机构弹性变形分析 |
| 4.6.1 3SPR+3RPS串并混联机构概述 |
| 4.6.2 机构分支的变形求解 |
| 4.6.3 数值算例分析 |
| 4.6.4 有限元分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 运动冗余混联机构应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 3SPR+3RPS三指串并混联机构分析 |
| 5.2.1 3SPR+3RPS三指串并混联机构概述 |
| 5.2.2 机构的位置和工作空间分析 |
| 5.2.3 机构的运动学分析 |
| 5.2.4 机构的力学分析 |
| 5.3 串并混联的仿人机械臂机构分析 |
| 5.3.1 肩关节和腕关节3PSS/S机构分析 |
| 5.3.2 肘关节R+(RPR+R)机构分析 |
| 5.3.3 串并混联的仿人机械臂机构分析 |
| 5.3.4 机构的运动学仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 机械手指与并联机构协调操作实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验样机 |
| 6.3 机构的控制系统 |
| 6.4 含三手指3SPR混联机构的运动实验 |
| 6.4.1 实验过程 |
| 6.4.2 实验结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（7）仿人机器人肩肘腕关节及臂的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 拟人机械臂的研究现状 |
| 1.2.1 国外拟人机械臂的研究现状 |
| 1.2.2 国内拟人机械臂的研究现状 |
| 1.2.3 研究现状分析 |
| 1.3 并联机构的理论研究现状 |
| 1.3.1 尺度综合 |
| 1.3.2 运动学性能分析 |
| 1.3.3 动力学性能分析 |
| 1.4 选题意义与课题来源 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 拟人臂的概念设计 |
| 2.1 人体手臂的结构分析 |
| 2.1.1 肩关节 |
| 2.1.2 肘关节 |
| 2.1.3 腕关节 |
| 2.2 拟人臂的设计要求 |
| 2.3 拟人臂各关节的机构选型 |
| 2.3.1 肩关节的机构选型 |
| 2.3.2 肘关节及腕关节的机构选型 |
| 2.3.3 拟人臂的设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 肩关节的性能分析与设计 |
| 3.1 肩关节机构的工作空间分析 |
| 3.1.1 肩关节机构的位置反解 |
| 3.1.2 肩关节机构的约束条件分析 |
| 3.1.3 肩关节机构的工作空间分析 |
| 3.1.4 肩关节机构的设计参数对其工作空间的影响 |
| 3.2 肩关节机构的运动学性能分析 |
| 3.2.1 肩关节机构的速度映射模型及其运动雅可比 |
| 3.2.2 肩关节机构的运动学传递性及各向同性性能分析 |
| 3.3 肩关节机构的动力学性能分析 |
| 3.3.1 肩关节机构的动能分析 |
| 3.3.2 肩关节机构的位能分析 |
| 3.3.3 肩关节机构的动力学模型 |
| 3.3.4 肩关节机构的动力学模型算例分析 |
| 3.4 肩关节机构的力学性能评价 |
| 3.4.1 肩关节机构的驱动件与动平台之间的力映射分析 |
| 3.4.2 肩关节机构的力映射性能评价指标 |
| 3.4.3 肩关节机构的力学性能指标分析 |
| 3.5 肩关节机构的参数设计与样机研制 |
| 3.5.1 肩关节机构尺度参数的设计 |
| 3.5.2 肩关节的设计与样机研制 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 肘关节的性能分析与设计 |
| 4.1 肘关节机构的工作空间分析 |
| 4.1.1 肘关节机构的坐标系与动平台姿态描述 |
| 4.1.2 肘关节机构的位置反解 |
| 4.1.3 肘关节机构的约束条件分析 |
| 4.1.4 肘关节机构的工作空间形状分析 |
| 4.1.5 肘关节机构的设计参数对其工作空间的影响 |
| 4.2 肘关节机构的运动学性能分析 |
| 4.2.1 肘关节机构的速度映射模型及其运动雅可比 |
| 4.2.2 肘关节机构Hessian矩阵的建立 |
| 4.2.3 肘关节机构的加速度性能指标分析 |
| 4.2.4 肘关节机构的运动学传递能力及各向同性性能分析 |
| 4.3 肘关节机构的动力学分析 |
| 4.3.1 肘关节机构的动能分析 |
| 4.3.2 肘关节机构的位能分析 |
| 4.3.3 肘关节机构的动力学模型 |
| 4.3.4 肘关节机构的动力学模型算例分析 |
| 4.4 肘关节机构的力学性能评价 |
| 4.4.1 肘关节机构的驱动件与动平台之间的力映射分析 |
| 4.4.2 肘关节机构的力映射性能评价指标 |
| 4.4.3 肘关节机构的力学性能指标分析 |
| 4.5 肘关节机构的受力变形及刚度分析 |
| 4.6 肘关节机构的参数设计与样机研制 |
| 4.6.1 肘关节机构尺度参数的设计 |
| 4.6.2 肘关节的设计与样机研制 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 腕关节的性能分析与设计 |
| 5.1 腕关节机构的工作空间分析 |
| 5.1.1 腕关节机构的坐标系与动平台姿态描述 |
| 5.1.2 腕关节机构的位置分析 |
| 5.1.3 腕关节机构的约束条件 |
| 5.1.4 腕关节机构的工作空间形状分析 |
| 5.1.5 腕关节机构的设计参数对工作空间的影响 |
| 5.2 腕关节机构的运动学性能分析 |
| 5.2.1 腕关节机构的速度映射模型及其雅可比矩阵 |
| 5.2.2 腕关节机构Hessian矩阵的建立 |
| 5.2.3 腕关节机构的加速度性能指标分析 |
| 5.2.4 腕关节机构的运动学传递能力及各向同性性能分析 |
| 5.3 腕关节机构的动力学分析 |
| 5.3.1 腕关节机构的动能分析 |
| 5.3.2 腕关节机构的位能分析 |
| 5.3.3 腕关节机构的动力学模型 |
| 5.3.4 腕关节机构的动力学模型算例分析 |
| 5.4 腕关节机构的力学性能评价 |
| 5.4.1 腕关节机构的驱动件与动平台之间的力映射分析 |
| 5.4.2 腕关节机构的力映射性能评价指标 |
| 5.4.3 腕关节机构的力学性能指标分析 |
| 5.5 腕关节机构的受力变形及刚度分析 |
| 5.6 腕关节机构的参数设计与样机研制 |
| 5.6.1 腕关节机构尺度参数的设计 |
| 5.6.2 腕关节的设计与研制 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 拟人臂的设计及运动学分析与轨迹规划 |
| 6.1 拟人臂的设计 |
| 6.2 拟人臂的位置分析 |
| 6.2.1 拟人臂的位置正解 |
| 6.2.2 拟人臂的位置反解 |
| 6.3 拟人臂的运动学分析 |
| 6.3.1 拟人臂关节速度的等效转换 |
| 6.3.2 拟人臂雅可比矩阵的求解 |
| 6.4 基于梯度投影法的拟人臂逆运动学分析 |
| 6.4.1 拟人臂逆运动学方程的建立 |
| 6.4.2 拟人臂运动学优化性能指标 |
| 6.4.3 放大系数k值的确定 |
| 6.5 拟人臂末端轨迹规划 |
| 6.6 拟人臂运动仿真 |
| 6.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（8）前后大臂偏置式七自由度工业机器人本体设计与仿真优化（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 七自由度工业机器人的研究概况 |
| 1.2.1 七自由度工业机器人的发展 |
| 1.2.2 七自由度工业机器人的分类 |
| 1.2.3 七自由度工业机器人的研究现状 |
| 1.3 论文研究背景、意义及总体框架 |
| 1.3.1 论文研究的背景与意义 |
| 1.3.2 论文研究内容及框架 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 前后大臂偏置式七自由度机器人结构与驱动设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 前后大臂偏置式七自由度工业机器人定义与特点 |
| 2.3 各关节关键部位的机械系统与驱动系统设计 |
| 2.3.1 各关节驱动力矩、重力与阻尼力的施加 |
| 2.3.2 各关节的驱动系统设计 |
| 2.3.3 各关节的机械结构设计与集成 |
| 2.4 机器人总成及其关键技术参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 偏置式七自由度机器人关键部位轻量化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 关键零件的参数化建模、网格划分 |
| 3.2.1 关键零件的参数化建模 |
| 3.2.2 关键零件的网格划分 |
| 3.3 关键零件的静力分析 |
| 3.3.1 关键零件的约束与载荷的确定与施加 |
| 3.3.2 关键零件的初步静力分析 |
| 3.4 关键零件的灵敏度分析与多目标优化设计 |
| 3.4.1 关键零件的灵敏度分析 |
| 3.4.2 设计变量与目标变量之间的关系分析 |
| 3.4.3 关键零件的多目标优化设计与分析 |
| 3.5 偏置式七自由度工业机器人的静力分析与验证 |
| 3.5.1 偏置式机器人优化零件的设计与集成 |
| 3.5.2 偏置式机器人的静力分析与验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 偏置式七自由度工业机器人运动学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 偏置式七自由度工业机器人正运动学研究 |
| 4.2.1 连杆变换矩阵的建立 |
| 4.2.2 正向运动学求解研究 |
| 4.3 偏置式七自由度工业机器人逆运动学研究 |
| 4.3.1 逆向运动学的代数解析解法 |
| 4.3.2 基于MATLAB的逆向运动学数值解法 |
| 4.4 最大工作空间求取与对比分析 |
| 4.5 偏置式七自由度工业机器人焊接应用仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 偏置式七自由度工业机器人动力学分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于ADAMS的动力学仿真分析 |
| 5.2.1 动力学仿真模型建立 |
| 5.2.2 仿真与结果分析 |
| 5.3 偏置式七自由度工业机器人动力学优化分析 |
| 5.3.1 驱动函数的优化 |
| 5.3.2 优化函数的建立与结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 攻读硕士学位期间主要科研成果 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（9）模拟过载动感座椅的机构优化设计及其动力学分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 飞行模拟座椅简介 |
| 1.2 国内外的发展概况 |
| 1.3 相关领域研究综述 |
| 1.3.1 机构建模方法 |
| 1.3.2 动力学性能评价方法 |
| 1.4 课题背景 |
| 1.5 研究内容 |
| 第二章 座椅机构的运动学分析 |
| 2.1 飞行模拟过载动感座椅机构模型 |
| 2.1.1 机构简介 |
| 2.1.2 机构坐标系 |
| 2.2 逆运动学分析 |
| 2.2.1 位置反解 |
| 2.2.2 运动反解 |
| 2.2.3 加速度反解 |
| 2.3 机构正运动学分析 |
| 2.3.1 位置正解 |
| 2.3.2 运动学正解 |
| 2.3.3 加速度正解 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 飞行模拟过载动感座椅机构动力学分析 |
| 3.1 运动部件的偏速度矩阵 |
| 3.2 运动部件的惯性力 |
| 3.3 逆动力学模型 |
| 3.4 正动力学模型 |
| 3.5 机构的速度性能分析 |
| 3.5.1 广义速度椭球 |
| 3.5.2 常用速度椭球性能评价指标 |
| 3.5.3 全局条件系数 |
| 3.5.4 全局条件方差系数 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 飞行模拟过载动感座椅机构的动力学优化 |
| 4.1 动力学优化指标 |
| 4.2 动力学优化设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 模拟过载动感座椅过载激励算法 |
| 5.1 人体感觉模型 |
| 5.1.1 人体感觉信息 |
| 5.1.2 前庭感觉系统 |
| 5.1.3 身体压力感觉 |
| 5.2 过载激励算法 |
| 5.2.1 最优过载激励算法 |
| 5.3 过载激励算法仿真 |
| 5.3.1 质心变换 |
| 5.3.2 过载激励算法仿真比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
| 1.发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）一种新型并—串仿人机器人基本理论及控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景及研究目的和意义 |
| 1.1.1 机器人的发展以及并-串机器人的研究目的和意义 |
| 1.1.2 机器人控制系统的发展及研究意义 |
| 1.2 国内外在仿人机械手臂上的发展和研究现状 |
| 1.3 结合科研课题及主要研究内容 |
| 2 并-串结构工业机器人的构成及运动分析 |
| 2.1 结构介绍 |
| 2.2 运动分析 |
| 2.2.1 机构特点以及自由度计算 |
| 2.2.2 速度分析 |
| 2.2.3 加速度分析 |
| 2.3 并-串结构工业机器人工作空间分析 |
| 2.3.1 工作空间分析的介绍 |
| 2.3.2 影响并-串结构工作空间的因素 |
| 2.3.3 并-串结构工作空间的确定 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 并-串结构控制系统方案设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 控制系统的总体硬件结构 |
| 3.3 PMAC 卡的设置与安装 |
| 3.3.1 关于 PMAC 卡 |
| 3.3.2 PMAC 的开放性 |
| 3.3.3 PMAC 的执行功能 |
| 3.3.4 设置与安装 PMAC 卡 |
| 3.4 控制系统中基本元件的选择 |
| 3.4.1 电机的选择 |
| 3.4.2 检测元件的选择 |
| 3.4.3 工控机的选择 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 数控系统的软件开发 |
| 4.1 系统的软件体系结构概述 |
| 4.2 运动程序设计 |
| 4.3 用户操作界面的开发 |
| 4.3.1 软件开发工具 |
| 4.3.2 系统平台功能分析 |
| 4.3.3 Visual Studio C++2010 |
| 4.3.4 PMAC 动态链接库 |
| 4.3.5 人机交互模块 |
| 4.3.6 通讯模块 |
| 4.3.7 运动算法模块 |
| 4.3.8 运动控制模块 |
| 4.4 PMAC 编程的软件资源 |
| 4.4.1 PMAC 中的变量 |
| 4.4.2 PMAC 内存地址以及 I/O 控件 |
| 4.4.3 PMAC 中的运算符、函数、语句及时钟 |
| 4.4.4 PMAC 程序命令 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 仿真 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 六自由度并-串结构位置仿真 |
| 5.3 六自由度并-串结构运动学仿真 |
| 5.4 Ansys 有限元分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
四、冗余七自由度串并联拟人手臂的设计研究（论文参考文献）
- [1]七自由度全方位无奇异仿人机械臂的机构研究[D]. 赵智强. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [2]基于（2-UPS+U）PU+2-UPS机构的并联机械臂动力学与解耦性分析[D]. 禹进. 河北科技师范学院, 2020(12)
- [3]无人机载仿生双臂机器人设计及运动学、动力学研究[D]. 胡永丽. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [4]一种新型拟人腕关节的设计[D]. 徐梦茹. 浙江工业大学, 2019(07)
- [5]串并混联拟人机械臂的动载协调分配问题研究[D]. 王林. 浙江工业大学, 2018(07)
- [6]一类运动冗余混联机构的动力学及刚度研究[D]. 代卓宏. 燕山大学, 2018(05)
- [7]仿人机器人肩肘腕关节及臂的设计[D]. 张亮. 燕山大学, 2016(01)
- [8]前后大臂偏置式七自由度工业机器人本体设计与仿真优化[D]. 陈勉. 浙江大学, 2016(06)
- [9]模拟过载动感座椅的机构优化设计及其动力学分析[D]. 武克廷. 上海工程技术大学, 2016(01)
- [10]一种新型并—串仿人机器人基本理论及控制系统研究[D]. 徐辉. 青岛科技大学, 2014(04)