一、机器人位姿误差的结构矩阵分析方法（论文文献综述）
张佳涵[1]（2021）在《风机叶片检测装置误差分析与控制系统设计》文中进行了进一步梳理根据风机叶片复杂曲面的检测任务需求,本文在传统纯刚性并联机构的基础上,引入柔索结构设计了一种索杆混联式风机叶片检测装置,使末端检测平台运动更加灵活,工作空间更大,提高了风机叶片的检测效率。本文主要对索杆混联式风机叶片检测装置进行了运动学分析、误差分析以及精度综合等理论研究并设计运动控制系统搭建风机叶片检测装置的物理样机。首先,根据风机叶片表面检测任务需求,使用Solidworks软件设计了索杆混联式风机叶片检测装置模型,利用改进后的Kutzbach-Grübler公式对检测装置的自由度进行了分析和计算,之后对该装置进行正反运动学分析并利用MATLAB软件验证。其次,在索杆混联式风机叶片检测装置的运动学反解的基础上,根据闭环矢量法与影响因子法建立了索杆混联式风机叶片检测装置的误差分析模型,全面研究了索杆混联式风机叶片检测装置的结构参数误差对于检测平台姿态误差的变化规律。得到了检测平台姿态正负最大误差出现的位置,通过对该装置的结构参数合理取值,建立合理的误差补偿模型。进一步,运用原始误差等效作用法和影响因子加权法两种精度综合方法,分别建立了索杆式风机叶片检测装置检测平台姿态精度综合模型,并用MATLAB软件对索杆混联式检测装置精度综合模型进行计算,得到检测平台姿态在精度要求范围内结构参数误差的最大公差值。最后,搭建索杆混联式风机叶片检测装置的物理样机,基于PLC控制器设计了运动控制系统,控制步进电机的运行位置和运行速度,从而带动绞盘转动控制柔索的长度以改变检测平台运动姿态,最后实现了风机叶片检测装置的末端检测平台的姿态精确控制。
王庆升[2]（2021）在《一种九自由度手术机器人的运动学与仿真研究》文中研究表明近年来手术机器人发展迅速,受到广泛研究关注。手术机器人系统主要包括主手部分、从手部分、图像系统、控制系统四个部分。其中从手部分设计及其控制算法是手术机器人的核心技术,从手机器人需要经过RCM远心点这一不动点。本文针对RCM远心点这一需求,提出了一种9自由度手术机器人模型,基于D-H建模方法建立了9自由度机器人模型。创新性的将该9自由度模型以RCM远心点为节点,分解为两个6自由度模型,并分别对两个模型进行了分析求解,最后合并为9自由度机器人的解。基于齐次位姿矩阵,推导了机器人正运动学计算公式,实现了关节空间到操作空间的正向映射。运用解析法解矩阵方程组分别获取两个机器人模型的运动学逆解,最后合并方程的解得到了九自由度机器人的32组解,实现了操作空间位姿到关节空间的逆向映射。求解过程中,通过对方程变量参数的分析,列举了内部奇异的发生位置和几何意义,推导了末端位姿参数的取值范围,得出模型的可达工作空间和灵活工作空间。基于微分变换法求解了机器人的速度雅可比矩阵,实现了操作空间速度到关节空间的正向和逆向映射。通过对雅可比矩阵分析计算,列举了边界奇异的发生位置和几何意义,进一步完善了奇异位形。最后使用MATLAB对运动学逆解进行编程,验证了其正确性。基于雅可比矩阵的转置求解了静力学,实现了关节空间静力旋量到操作空间的正向映射和逆向映射,并分析了雅可比奇异点在机器人静力学的应用。基于矢量积的雅可比矩阵对逆向加速度进行了求解,实现了操作空间的加速度到关节空间的逆向映射。对速度和加速度进行了传递推导,实现了每个关节的速度和加速度的正向映射,并推导了每个关节质心的运动参数。使用牛顿-欧拉法将动力学中力和运动的关系,转化为力和力矩的平衡,完成了对模型动力学力旋量的理论公式推导。最后通过向外递推和向内递推实现了关节空间力旋量到操作空间力旋量的正向映射和逆向映射。对于关节空间的轨迹规划,通过公式推导和编程实现了五次多项式插值法和五段位置S曲线法关节空间轨迹规划,并提出两种改进的五次多项式插值法,并通过编程展示了轨迹规划曲线的图像。推导了两种常见的直线插补和圆弧插补,用坐标系转换实现了圆弧插补的插补点求解。对操作空间的直线和圆弧曲线做了逆向映射,进一步完善了关节空间到操作空间的映射关系。基于ROS仿真平台,使用Python编程实现了圆弧插补法画圆,进一步验证了模型的可行性和整体算法的正确性。本研究为外科手术机器人提供一种思路和解决方案,运动学和动力学计算和仿真可为此机器人后续研究提供理论计算基础。
杜晓强[3]（2021）在《UPR-UPU-UR矢量推进机构的推进性能与位姿跟踪控制研究》文中研究表明为了实现水下机器人的推进装置具备空间姿态调整和大转矩的动力传递功能,保证水下机器人顺利完成水下作业任务。为此本文提出UPR-UPU-UR矢量推进机构,作为水下机器人的推进装置。本文从理论研究入手,经过仿真计算和实验验证,UPR-UPU-UR矢量推进机构具有良好的矢量推进性能和方便快捷操纵性能。具体研究内容如下:（1）创新设计一种UPR-UPU-UR矢量推进机构,运用螺旋理论计算了矢量推进机构的自由度,构建矢量推进机构的位置模型。基于速度雅克比矩阵进行速度和加速度建模,得到矢量推进机构支链的运动变化规律。计算了矢量推进机构的运动性能指标,评价该矢量推进机构的推进性能。（2）构建了矢量推进机构的动力学模型,求解出动平台运动规律和驱动力矩之间的动力学关系。利用ADAMS和Simulink联合仿真技术,为虚拟样机搭建运动控制系统,引入PID控制策略,实现对动平台运动轨迹的精确控制。联合仿真验证运动控制系统的控制效果,为物理样机在后续加工制造和调试的相关工作中,提供了正确的理论依据。（3）构建矢量推进水下机器人,引入基于摩擦补偿的自适应控制技术,设计了模糊控制器,搭建了推进航行控制系统,开展了水下机器人在多种运动模式下的位姿跟踪控制,还进行了空间路径跟踪控制,表明了水下机器人机动具有灵活性能和推进航行的操纵性能。（4）搭建了矢量推进机构的实验样机,调试了矢量推进机构的运动驱动控制系统,进行动平台位姿调整实验,开展了水下机器人的多种模式的运动试验。试验结果表明:矢量推进机构有效地提高了水下机器人在水下作业的机动敏捷性能。
王志强[4]（2020）在《激光针灸机器人的治疗规划与柔顺控制方法研究》文中研究表明激光针灸机器人是以机械臂为载体,以激光针灸治疗仪为执行机构的医疗机器人,是机器人技术与医学技术交叉结合的产物。激光针灸机器人将有效推动远程医疗的进程,解决医疗服务中医疗水平及资源分布不均的社会问题,缓解针灸医生的治疗压力。由于针灸处方中会包含多个腧穴的治疗,机器人的运动贯穿治疗过程的始终,而且激光针灸治疗仪在治疗时需以一定的力与人体的腧穴部位垂直接触,机器人的柔顺控制是治疗有效性与安全性的保障。因此,开展激光针灸机器人的治疗规划与柔顺控制策略研究,对激光针灸机器人技术的理论发展与切实应用意义重大。本文面向激光针灸机器人治疗过程的实际需求,具体开展激光针灸治疗腧穴的治疗位姿估计、多腧穴治疗过程中的机器人运动规划以及激光针灸机器人的柔顺控制方法研究,并通过数值仿真与实验验证相关理论的有效性与先进性。主要研究工作如下:首先,面向治疗中激光针灸治疗仪与人体腧穴处垂直接触的需求,本文研究了激光针灸治疗腧穴的治疗位姿估计方法。采用RGBD相机采集人体腧穴处的视觉信息并融合为点云信息进行处理,同时通过降采样及直通滤波等预处理方法,缩减点云的信息量,提高点云的准确性。为了进一步提高三维信息的完整性与准确性,将多方位采集到的点云信息进行拼接并进行滤波处理。针对治疗位姿估计的问题,将其转化为腧穴处点云法线的估计问题,通过邻域分析的方法估计点云的法线,进而估计出机器人治疗腧穴的姿态。其次,针对针灸处方中多腧穴治疗的特点,开展基于快速搜索随机树算法（RRT）的激光针灸机器人治疗规划方法研究。为有效缩减RRT算法的搜索空间,通过蒙特卡洛方法分析并划分激光针灸机器人的工作空间,在此基础上将关节空间规划与RRT算法相结合。此外,通过改进RRT算法,实现多点之间路径的同时搜索,满足多腧穴治疗需求的同时提高规划效率。针对RRT算法结果非最优的问题,基于改进的RRT算法,提出了相应的路径提取及优化方法。然后,面向治疗过程中激光针灸治疗仪以一定的接触力与人体腧穴处垂直接触的需求,开展激光针灸机器人柔顺控制方法研究。通过对激光针灸机器人雅克比矩阵的分析,将其动力学在操作空间与零空间解耦,同时对机器人的在治疗过程中各个阶段的运动约束进行分析,为机器人的力控制奠定基础。为了保障各个阶段机器人控制的连续性与稳定性,本文基于阻抗控制方法,设计自适应阻抗控制器。最后,开展激光针灸机器人治疗规划与柔顺控制方法的实验验证。基于实验室设备搭建实验平台,依次分别设计多腧穴遍历治疗的机器人路径规划实验和激光针灸机器人自适应阻抗控制实验。对比分析实验数据,验证所提算法的有效性与实用性。
段从繁[5]（2020）在《一种六自由度混联调姿机构建模与特性研究》文中提出大型阵面雷达天线分块自动对接组装技术,是实现雷达天线自动对接组装以及战场高机动架撤与转移,提高雷达系统的战场保障能力的有效手段。混联机构集成了串联机构工作空间大和并联机构承载能力强、精度高、刚度大的优点,同时组合方式多样,方便布置用于车载运输,是大型雷达天线自动对接系统的主要调姿机构。本文将以一种应用于雷达天线自动对接系统的六自由度混联调姿机构为研究对象,从运动学特性、机构灵活性与工作空间特性、动力学及刚度特性等方面进行整体建模与仿真研究,为该构型混联机构的工程设计及应用奠定理论基础。首先针对大型雷达天线的自动对接任务特点,进行了六自由度混联调姿机构整体构型设计与分析,采用位置矢量法以及齐次坐标变换理论建立了该构型混联机构的整体运动学模型,并在Adams中进行了仿真验证;基于该理论模型仿真分析了机构不同工况下的运动学特性。然后结合运动学模型,采用速度矢量法对机构各运动平台进行了速度分析,建立了该构型混联机构整体速度雅可比矩阵,并在Adams中进行了仿真验证;基于该混联机构的运动学模型以及所建立的整体雅可比矩阵进行机构主要结构尺度参数对其灵活性和工作空间范围特性影响规律的研究,并举例分析了不同工况下混联机构的工作空间特性。接着采用矢量法分析了各驱动支链的线速度和角速度,选择描述混联机构运动学特性的六个独立参数作为其广义坐标,结合混联机构整体速度雅可比矩阵,采用拉格朗日方法对混联机构各驱动支链及运动平台进行动力学分析,以此为基础建立了该构型混联机构的整体封闭式动力学模型,并仿真分析了不同工况下机构的驱动力。最后基于混联机构整体速度雅可比矩阵,通过机构末端速度约束方程及虚功原理,分析了含约束力的机构静力传递矩阵及变形传递矩阵,建立了各层调姿机构及该构型六自由度混联调姿机构的全刚度模型,并以此模型为基础,在计算软件中对该构型机构各方向刚度特性及最大最小刚度特性随机构关键尺度参数变化以及在工作空间内的分布特性进行仿真研究;并分析了该混联调姿机构在应用过程中的受力特点。
董钊[6]（2020）在《基于并联机器人的经颅磁治疗机电系统研究》文中提出TMS（Transcranial Magnetic Stimulation,经颅磁刺激）技术作为一种多学科交叉的新兴产物,被誉为21世纪最具应用前景的脑科学技术之一。它从生理学角度研究如何寻找刺激靶点、从物理学角度研究如何设计磁刺激线圈,尽管前期已取得诸多成果,但是从临床应用角度来看,TMS线圈初始定位、靶点偏移跟踪、重复定位精度以及人为因素干扰等制约着该技术的疗效突破及应用推广。为解决上述问题,本文提出了基于并联机器人的经颅磁治疗系统方案,结合并联机器人技术、图像处理技术和医疗影像技术确定磁刺激线圈定位策略,并开展TMS并联机器人机/结构设计,位姿误差分析、结构参数优化和轨迹规划等研究。具体工作如下:1.提出了采用6-UPS并联机构与两自由度云台结合的经颅磁治疗系统机电设计方案。在充分发挥并联机构优势的前提下解决了并联机构工作空间小与TMS治疗所需大姿态空间的矛盾。进一步,对两自由度云台进行位置分析,并建立6-UPS并联机构的运动学模型,分析其工作空间、机构灵巧度等重要运动学性能参数。2.建立了 TMS并联机器人位姿误差模型并进行了精度分析。利用单支链误差模型推导了 6-UPS并联机构结构参数与动平台位姿误差的映射关系。进一步对其结构参数误差及位姿精度进行分析,同时,利用数值仿真软件验证了位姿误差模型的正确性,对结构参数变化以及位姿参数变化对动平台位姿误差的影响进行仿真计算,为后期的加工制造、结构参数选择和轨迹规划等奠定理论基础。3.进行了 TMS并联机器人机/结构参数双目标优化设计。运用加权因子法以雅克比矩阵条件数的平均值和机构体积建立双目标优化模型,提出一种基于自适应变异的改进差分进化算法,并与标准差分进化算法进行对比,验证了自适应变异算子的有效性。针对优化后的机构,采用快速极坐标搜索法求解其工作空间,并将优化前后的动平台位姿精度进行对比,验证了双目标机/结构优化的有效性。4.开展了 TMS并联机器人轨迹规划和动力学仿真研究。首先,采用五次多项式进行轨迹规划,并对线圈定位时间进行了最优求解,分析了线圈典型运动过程中机构的运动学参数。其次,基于拉格朗日方程建立其动力学模型,推导了广义位姿和广义力的关系。最后,推导了机构驱动力计算公式,并对线圈典型运动进行了动力学参数仿真分析,为实际应用扫清技术障碍。
刘华春[7]（2020）在《机器人搅拌摩擦焊接触压力控制与实现》文中认为本文以昆山华恒焊接股份有限公司自主研发的150kg六自由度工业机器人为研究对象,系统研究了机器人搅拌摩擦焊末端接触压力均衡控制理论。利用自主研发的六自由度工业机器人控制系统,并在控制系统中加入顶锻力控制的功能模块,实现对机器人搅拌摩擦焊顶锻力的均衡控制。机器人运动学是机器人控制的基础,利用DH法建立六自由度机器人运动学模型,推导机器人运动学正解和逆解,利用MATLAB机器人工具箱对机器人正逆解和运动轨迹进行仿真,验证机器人运动学模型的正确性。机器人动力学是机器人力矩控制的基础,利用拉格朗日法建立机器人动力学模型,推导机器人动力学方程。重载环境下机器人搅拌摩擦焊的关节柔度变形会导致机器人末端位置产生偏差,影响机器人末端精度。机器人搅拌摩擦焊为保证焊接工艺对末端轨迹精度要求较高,因此需要建立机器人关节刚度模型,辨识机器人关节刚度矩阵,并对末端位置进行偏差补偿,提高机器人轨迹精度。本文研究了机器人末端受负载和施加顶锻力两种工况下的刚度辨识方法,利用机器人刚度模型对机器人进行顶锻力下压位移控制。基于机器人动力学模型对机器人进行了力矩前馈控制。由于机器人动力学模型与实际情况存在偏差,利用RBF神经网络对动力学模型的不确定项进行辨识和逼近,对机器人末端轨迹和力进行自适应跟踪控制,采用动力学控制方法提高机器人轨迹精度,并对顶锻力进行跟踪控制。在机器人控制系统内加入机器人搅拌摩擦焊顶锻力控制算法,实现对机器人搅拌摩擦焊顶锻力的均衡控制。顶锻力控制算法分为离线控制和在线控制。离线控制是基于机器人刚度模型和末端工具计算机器人运动轨迹各离散位姿点满足期望顶锻压力的位移下压量,并对机器人各步运动的关节角进行补偿,对机器人进行位移下压量控制。在线控制是利用安装在机器人末端的力传感器反馈机器人实时的末端压力,利用反馈控制算法在机器人运动过程中在线调节机器人末端轨迹,实现对顶锻力的在线控制。
王旭浩[8]（2019）在《7R 6-DOF型喷涂机器人设计及关键技术研究》文中进行了进一步梳理本文密切结合高性能工业喷涂机器人在汽车制造等行业中的重大需求,系统研究了一种7R 6-DOF型喷涂机器人的构型设计、逆运动学算法及奇异性分析、静刚度建模、结构优化设计、参数标定等关键技术问题,旨在为这类喷涂机器人的自主研发和工程应用奠定坚实的技术基础。全文得到了以下创新性成果:在结构创新设计方面,通过分析汽车车身喷涂工艺特点和对喷涂机器人的运动要求,集成4R 3-DOF型手腕和3R关节型手臂,提出了7R 6-DOF型喷涂机器人的构型方案,分别对手腕机构和手臂机构进行传动方案设计、关键结构参数分析和详细结构设计,完成了喷涂机器人整机的结构创新设计。在逆运动学与奇异性分析方面,通过建立7R 6-DOF型机器人与6R正交球型手腕机器人间的等效变换,提出一种7R 6-DOF型机器人逆运动学的组合解法,以等效6R机器人的逆运动学解析解推导7R 6-DOF型机器人的近似解,以基于雅可比矩阵的迭代算法计算精确解,组合算法提供可靠的初始解,提高了算法的精度和效率。基于7R 6-DOF型机器人的几何特征,提出机器人逆运动学的一维搜索法,分析了逆运动学的多解问题。基于7R 6-DOF型机器人与等效6R机器人之间速度级等效变换,完成机器人奇异性分析,获得位置奇异和姿态奇异条件。提出机器人奇异点规避方法,特别是基于功能冗余的概念提出改进的运动分解法实现姿态奇异点规避。在静刚度建模方面,提出了考虑重力影响、以及关节和连杆刚度的整机静刚度建模方法。采用虚拟关节法分别建立位置机构和姿态机构刚度模型,根据线性叠加原理,求得整机静刚度模型。通过对手腕耦合关节力和变形的传递分析,模型考虑了耦合关节的影响。为了考虑连杆在自身重力作用下的变形,提出了连杆重力等效广义力变换法,并基于有限元法给出等效转换矩阵的求解方法。给出了关节刚度及连杆刚度的估算方法,分析了7R 6-DOF型喷涂机器人末端变形在工作空间内的分布规律,及各部件对末端变形的贡献。在结构优化设计方面,提出了一种基于静刚度模型的结构集成优化设计方法。基于整机静刚度模型进行末端变形分析,并以最大变形对应位姿为典型位姿计算负载条件,解决负载随机器人位姿的变化。通过建立表征部件质量和刚度关系的刚度元模型,将系统结构优化设计划分为部件结构拓扑优化和系统参数优化,提高结构优化算法效率。算法采用循环迭代格式,解决随优化进程负载条件变化的问题。以7R 6-DOF型喷涂机器人为例,描述了结构集成优化设计的流程,算例表明,在整机质量约束下,机器人末端位置变形明显减小,验证了所提出结构优化设计方法的有效性。在参数标定方面,基于MDH模型,建立了运动学参数辨识模型,根据参数在控制器内的可补偿性和约束关系,对辨识模型进行了参数缩减,完成了待辨识参数的可辨识性分析。分别建立机器人柔度参数和自重参数辨识模型,通过分析柔度矩阵的特性和对辨识雅可比矩阵的QR分解,完成辨识模型缩减和待辨识参数的可辨识性分析。以自主研制7R 6-DOF型喷涂机器人样机为对象,开展了标定实验。实验结果表明,采用缩减的运动学参数辨识模型,平均位置误差由标定前4.678 mm减小到0.831 mm;同时进行运动学参数和自重参数标定,平均位置误差进一步减小到0.534 mm;通过柔度参数标定,可有效减小机器人在负载作用下的变形,进而验证了提出运动学和非运动学参数标定方法的有效性和可行性。本文的研究工作已用于指导一台7R 6-DOF型喷涂机器人的设计和建造,可以丰富和发展工业喷涂机器人的设计方法与理论,对推动相关技术与装备的自主研发和工程应用具有重要的理论意义和工程实用价值。
张泽铭[9]（2019）在《基于视觉的绳驱蛇形机械臂运动控制研究》文中提出蛇形机械臂是一种新型仿生连续型机器人,相比于传统串联型机械臂,其具有更灵活的运动方式,并且驱动元件与运动部分在空间上相互分离,具有更高的工作效率。因此,其在空间目标捕获、强辐射环境探测、航空发动机检修、灾害救援等方面具有广阔的应用前景。蛇形机械臂机器人依靠绳索驱动仿生关节运动,相比全柔性机械臂具有更高的结构刚度,但同时又保持了较高的运动自由度。本文在生物脊柱结构的基础上,提炼其关键结构,开发了一种新型蛇形机械臂机器人,并对其进行了全面的运动学分析,在此基础上,加入了视觉关节角辨识及双目目标跟踪环节,构成视觉伺服系统。根据生物脊柱的结构特性,本文设计机器人采用绳索驱动方式,由五个由仿生关节在万向节的连接下串联而成,供具有10个自由度,15根驱动绳索。在结构设计的基础上,利用D-H参数表述机器人的位姿,由单关节至整臂段,分析了其正逆运动学。考虑蛇形机械臂的驱动特点,进一步又提出一种基于关节力旋量的绳索速度-关节速度映射关系的确定方法。在以上工作的基础上,提出了控制框架,并通过仿真手段,验证了以上分析的合理性。为了解决蛇形臂机器人的初始零点确定问题,提出了一种基于视觉的机械臂关节角测量方法。在相机模型、标定方法、手眼标定等机器视觉基础理论的基础上,通过对ArUco标识码的定位,解算相机位姿,进而辨识关节角度。再回零过程中,实时关节角与零位间的误差经过PD环节得到期望关节角速度,之后通过关节角速度-绳索速度映射关系得到绳索速度,进而使机械臂在视觉辅助下具有自主回零能力,保证了机械臂初始位姿的精确性,使其具有更高的运动精度。对空间目标跟踪能力一定程度上拓展了蛇形机械臂的应用前景,本文在Camshift算法的基础上,提出一种双目目标跟踪算法,利用固定于末端的双目相机完成空间目标位置确定,同时测量末端位姿,进而得到末端位姿偏差;最后,利用速度梯度优化法得到关节角速度期望,进而控制机械臂跟踪空间目标。在以上工作的基础上,开发实物样机,完成对绳驱蛇形臂大范围运动、开环末端轨迹规划、视觉回零、末端目标跟踪等算法的实验验证及性能分析。实验结果表明:蛇形机械臂的运动分析正确,样机设计合理,运动灵活平稳,具备自主回零及末端目标跟踪能力。
胡圣鑫[10]（2019）在《星载SAR天线6-PSS调整机构研究》文中研究指明随着空间科学技术的不断发展,高分对地观测研究取得了巨大的进步,而卫星天线系统在其中发挥着不可替代的作用。伴随星载SAR（Synthetic Aperture Radar）技术的发展以及对目标探测要求的不断提高,SAR雷达天线正朝着大口径、高平面度方向发展。本文针对大尺寸可展开SAR天线总体阵面平面度的实现问题,开展天线阵面位姿调整机构的设计、运动学及动力学的分析与研究。论文主要内容如下:首先,依据设计指标确定天线阵面调整的6-PSS并联机构构型,在完成运动学逆解分析的基础上,利用牛顿迭代法求解机构运动学正解。基于刚体速度投影定理对机构速度雅克比矩阵进行了推导,得到雅克比矩阵的显式结果,在雅克比矩阵基础上求解驱动滑块的速度及加速度;采用极坐标搜索法求解并联机构灵活工作空间和可达工作空间,验证该机构的工作空间完全满足设计指标的要求。其次,基于矢量微分法建立6-PSS并联机构的误差分析模型,通过对机构杆长方程进行全微分得到误差传递矩阵;在机构各方向定位误差服从均匀分布的假设前提下,利用蒙特卡洛方法得到给定位姿下运动平台各项位姿误差的分布形态,分析各误差因素对运动平台位姿的影响。基于奇异值分解（SVD）原理对误差传递矩阵进行特征值求解,定义三种不同的机构误差敏感度指标,通过分析不同位姿参数下机构误差敏感度的变化,了解机构在工作空间中各位姿点的误差敏感度特性,同时为机构参数优化奠定基础。进一步通过分析机构参数对机构全局误差系数及雅克比矩阵条件数的影响,建立以机构全局误差系数及雅克比矩阵条件数均值为目标函数,以结构参数为优化变量的优化模型,并采用人工蜂群算法对优化模型进行求解。得到了在满足球铰副转角范围和驱动滑块移动距离约束的前提下,具有更高灵巧度和运动精度的设计参数。最后,利用Lagrange法建立机构动力学模型,结合机构速度雅克比矩阵及虚功原理求解作用在驱动滑块上的驱动力。为避免机构在运动过程中产生冲击,采用正弦函数法规划运动平台运动轨迹,通过数值仿真得到天线阵面相应曲线以及驱动滑块的位置、驱动力及功率变化曲线;在三维建模软件中建立并联机构模型并导入动力学仿真软件中构件虚拟样机,通过动力学仿真得到驱动滑块驱动力及功率变化曲线,分析系统动力学性能,与数值仿真得到结果进行对比分析验证动力学模型的正确性。
二、机器人位姿误差的结构矩阵分析方法（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、机器人位姿误差的结构矩阵分析方法（论文提纲范文）
（1）风机叶片检测装置误差分析与控制系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 并联机器人位姿误差研究现状 |
| 1.3 并联机器人精度补偿研究现状 |
| 1.4 并联机器人精度综合研究现状 |
| 1.5 本课题研究内容 |
| 第二章 风机叶片检测装置机构设计 |
| 2.1 风机叶片检测装置构型设计 |
| 2.2 风机叶片检测装置自由度分析 |
| 2.3 风机叶片检测装置运动学建模 |
| 2.3.1 索杆混联式检测装置运动学反解 |
| 2.3.2 索杆混联式检测装置运动学正解 |
| 2.3.3 算例仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 风机叶片检测装置位姿误差分析及误差补偿 |
| 3.1 索杆混联机构误差建模 |
| 3.2 索杆混联式检测装置误差分析 |
| 3.3 影响因子法建模 |
| 3.4 索杆混联式检测装置姿态影响因子分析 |
| 3.5 位姿误差补偿 |
| 3.6 实例计算 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 风机叶片检测装置精度综合 |
| 4.1 基于原始误差等效作用原理的精度综合 |
| 4.2 基于原始等效误差作用原理的精度综合实例仿真 |
| 4.3 基于影响因子加权法的精度综合 |
| 4.4 基于影响因子法精度综合仿真实例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 风机叶片检测装置控制系统设计 |
| 5.1 风机叶片检测装置的系统设计 |
| 5.2 风机叶片检测装置的硬件部分设计 |
| 5.2.1 PLC选择 |
| 5.2.2 步进电机选型 |
| 5.2.3 步进电机驱动器的选用 |
| 5.2.4 光电编码器 |
| 5.2.5 角度传感器 |
| 5.2.6 拉力传感器 |
| 5.2.7 风机叶片整体硬件系统设计 |
| 5.3 风机叶片检测装置的软件系统设计 |
| 5.3.1 梯形图程序 |
| 5.3.2 梯形图程序的设计与分析 |
| 5.3.3 初始化程序 |
| 5.3.4 启动与停止程序 |
| 5.3.5 手动模式运行与自动模式运行程序 |
| 5.3.6 计算输出脉冲程序 |
| 5.3.7 检测装置X轴与Y轴移动程序 |
| 5.3.8 姿态调整程序 |
| 5.4 人机交换界面的设计 |
| 5.5 实验样机测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）一种九自由度手术机器人的运动学与仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 机器人 |
| 1.1.2 手术机器人 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 研究目的和意义 |
| 1.4 研究内容与安排 |
| 1.4.1 远心运动机构 |
| 1.4.2 运动学算法 |
| 1.4.3 研究安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 机器人建模与分析 |
| 2.1 机器人数学模型 |
| 2.1.1 位姿表示 |
| 2.1.2 位姿变换 |
| 2.1.3 D-H建模方法 |
| 2.1.4 自由度分析 |
| 2.2 运动学基础 |
| 2.2.1 数学基础 |
| 2.2.2 雅可比矩阵 |
| 2.2.3 奇异性 |
| 2.3 九自由度机器人建模 |
| 2.3.1 Pieper准则 |
| 2.3.2 机器人模型设计 |
| 2.3.3 MATLAB建模 |
| 2.3.4 虚拟六轴部分 |
| 2.3.5 实体六轴部分 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 机器人运动学计算 |
| 3.1 正运动学计算 |
| 3.1.1 九自由度机器人 |
| 3.1.2 虚拟六轴 |
| 3.1.3 实体六轴 |
| 3.2 虚拟六轴部分逆解 |
| 3.2.1 运动学逆解 |
| 3.2.2 速度雅可比 |
| 3.2.3 逆解验证 |
| 3.2.4 蒙特卡洛空间分析 |
| 3.3 实体六轴部分逆解 |
| 3.3.1 运动学逆解 |
| 3.3.2 速度雅可比 |
| 3.3.3 逆解验证 |
| 3.3.4 蒙特卡洛空间分析 |
| 3.4 合并九自由度逆解 |
| 3.4.1 速度雅可比 |
| 3.4.2 逆解验证 |
| 3.4.3 蒙特卡洛空间分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 机器人动力学计算 |
| 4.1 静力学 |
| 4.2 速度和加速度 |
| 4.2.1 逆向加速度 |
| 4.2.2 速度传递 |
| 4.2.3 加速度传递 |
| 4.2.4 质心的速度和加速度 |
| 4.3 动力学计算 |
| 4.3.1 拉格朗日动力学方程 |
| 4.3.2 牛顿-欧拉动力学方程 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 机器人轨迹规划 |
| 5.1 关节空间轨迹规划 |
| 5.1.1 多项式插值 |
| 5.1.2 多段位置S曲线 |
| 5.2 直角空间轨迹规划 |
| 5.2.1 直线插补算法 |
| 5.2.2 圆弧插补算法 |
| 5.3 路径规划 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于ROS机器人仿真 |
| 6.1 ROS平台 |
| 6.1.1 ROS通讯机制 |
| 6.1.2 RViz可视化工具 |
| 6.2 配置模型 |
| 6.2.1 URDF模型文件 |
| 6.2.2 Solid Works模型 |
| 6.3 MoveIt!仿真 |
| 6.3.1 Setup Assistant配置模型 |
| 6.3.2 Move It!关节空间轨迹规划 |
| 6.3.3 Move It!直角空间轨迹规划 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 不足 |
| 7.3 展望 |
| 7.4 心得 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间学术成果 |
（3）UPR-UPU-UR矢量推进机构的推进性能与位姿跟踪控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景、目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 矢量推进式水下机器人 |
| 1.2.2 并联机构的运动性能 |
| 1.2.3 水下机器人的控制技术 |
| 1.2.4 国内外文献综述和存在的问题 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 UPR-UPU-UR矢量推进机构的设计与推进性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 UPR-UPU-UR矢量推进机构的结构设计 |
| 2.3 UPR-UPU-UR矢量推进机构的自由度计算 |
| 2.4 UPR-UPU-UR矢量推进机构的运动学建模 |
| 2.4.1 位置反解 |
| 2.4.2 位置正解 |
| 2.4.3 速度模型 |
| 2.4.4 加速度模型 |
| 2.5 UPR-UPU-UR矢量推进机构的灵巧度与刚度性能 |
| 2.6 UPR-UPU-UR矢量推进机构的推进性能 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 UPR-UPU-UR矢量推进机构的动力学建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 UPR-UPU-UR矢量推进机构的动力学建模 |
| 3.2.1 动力学建模 |
| 3.2.2 动力学模型仿真与结果分析 |
| 3.3 UPR-UPU-UR矢量推进机构的ADAMS仿真 |
| 3.3.1 虚拟样机模型导入 |
| 3.3.2 虚拟样机的ADAMS设置 |
| 3.3.3 虚拟样机的运动控制仿真与结果分析 |
| 3.4 基于ADAMS与MATLAB/Simulink联合仿真 |
| 3.4.1 联合仿真控制系统设计思路 |
| 3.4.2 联合仿真控制系统的搭建 |
| 3.4.3 虚拟样机的PID控制参数调试 |
| 3.5 多刚体虚拟样机的运动控制仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 矢量推进水下机器人的位姿跟踪控制算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 矢量推进水下机器人的运动坐标系构建 |
| 4.3 矢量推进水下机器人的运动学建模 |
| 4.3.1 运动路径的计算 |
| 4.3.2 运动学模型 |
| 4.3.3 运动学模型的参数确定 |
| 4.4 矢量推进水下机器人的位姿跟踪控制算法 |
| 4.4.1 模糊控制器的设计 |
| 4.4.2 水平运动的位姿跟踪控制 |
| 4.4.3 多种运动模式下的位姿跟踪控制 |
| 4.5 矢量推进水下机器人的空间路径跟踪控制 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 UPR-UPU-UR矢量推进机构的样机研制与试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 UPR-UPU-UR矢量推进机构的样机研制 |
| 5.2.1 硬件部分搭建 |
| 5.2.2 软件部分设计 |
| 5.2.3 控制系统设计 |
| 5.3 实验样机的动平台姿态调整实验 |
| 5.4 矢量推进水下机器人的航行试验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术成果和参加的科研项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）激光针灸机器人的治疗规划与柔顺控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 激光针灸机器人治疗规划与柔顺控制方法研究现状 |
| 1.2.1 激光针灸机器人研究概况 |
| 1.2.2 机械臂路径规划方法研究现状 |
| 1.2.3 机械臂柔顺控制方法研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及安排 |
| 第二章 激光针灸治疗腧穴的治疗位姿估计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于RGBD相机的点云信息获取及处理 |
| 2.2.1 机械臂的的运动学模型 |
| 2.2.2 搭载在机械臂末端的相机外参标定 |
| 2.2.3 点云信息的获取 |
| 2.2.4 点云预处理 |
| 2.3 多方位点云信息的拼接及处理 |
| 2.4 基于点云信息的腧穴治疗位姿估计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 激光针灸治疗中机器人运动规划方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于机器人工作空间划分的RRT算法改进 |
| 3.2.1 机械臂工作空间划分 |
| 3.2.2 关节空间规划与RRT算法的结合策略 |
| 3.3 面向多腧穴遍历任务的RRT算法改进 |
| 3.4 改进RRT算法的路径提取与优化 |
| 3.5 改进RRT算法的仿真校验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 激光针灸治疗过程中机器人柔顺控制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光针灸机器人动力学建模 |
| 4.2.1 机械臂的雅克比矩阵 |
| 4.2.2 机械臂的动力学建模 |
| 4.3 激光针灸治疗过程中机器人的运动约束分析 |
| 4.4 激光针灸机器人自适应阻抗控制方法研究 |
| 4.4.1 单自由度系统阻抗控制模型 |
| 4.4.2 机械臂阻抗控制方法 |
| 4.4.3 自适应阻抗控制器的设计 |
| 4.5 自适应阻抗控制仿真分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 激光针灸机器人治疗规划与柔顺控制实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验平台与实验方案 |
| 5.2.1 实验平台 |
| 5.2.2 实验方案 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（5）一种六自由度混联调姿机构建模与特性研究（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 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 大部件自动对接调姿系统研究现状 |
| 1.2.2 混联机构理论研究现状 |
| 1.2.3 国内外研究现状综述与简析 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 六自由度混联调姿机构运动学建模与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 六自由度混联调姿机构构型设计及特点分析 |
| 2.2.1 雷达天线对接任务特点分析 |
| 2.2.2 六自由度混联机构构型设计与分析 |
| 2.3 六自由度混联调姿机构运动学建模 |
| 2.3.1 下层调姿机构运动学分析 |
| 2.3.2 上层调姿机构运动学分析 |
| 2.3.3 六自由度混联调姿机构整体运动学建模 |
| 2.4 六自由度混联调姿机构运动学仿真分析 |
| 2.4.1 混联调姿机构运动学理论模型仿真验证 |
| 2.4.2 混联调姿机构运动学仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 六自由度混联调姿机构灵活性及工作空间研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 六自由度混联调姿机构的整体雅可比矩阵分析 |
| 3.2.1 下层调姿机构雅可比矩阵分析 |
| 3.2.2 上层调姿机构速度雅可比矩阵分析 |
| 3.2.3 混联机构的雅可比矩阵分析 |
| 3.2.4 混联机构整体速度雅可比矩阵仿真验证 |
| 3.3 基于结构尺度参数的机构灵活性及工作空间特性分析 |
| 3.3.1 机构运动约束条件分析 |
| 3.3.2 基于尺度参数的各层调姿机构工作空间范围特性分析 |
| 3.3.4 混联机构整体灵活性研究及工作空间分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 六自由度混联调姿机构的整体动力学建模与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 各驱动支链速度分析 |
| 4.2.1 各驱动支链角速度分析 |
| 4.2.2 各驱动支链线速度分析 |
| 4.3 六自由度混联机构动力学建模 |
| 4.3.1 各运动支链动力学分析 |
| 4.3.2 各运动平台动力学分析 |
| 4.3.3 混联机构整体动力学建模 |
| 4.4 混联机构驱动力仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 六自由度混联调姿机构刚度建模与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 六自由度混联调姿机构刚度建模 |
| 5.2.1 各驱动支链刚度分析 |
| 5.2.2 各层调姿机构刚度分析 |
| 5.2.3 混联机构整体刚度建模 |
| 5.3 混联机构刚度特性仿真分析 |
| 5.3.1 刚度特性随尺度参数m,n的分布规律 |
| 5.3.2 刚度特性在工作空间内的分布规律 |
| 5.3.3 机构应用过程中受力特点分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（6）基于并联机器人的经颅磁治疗机电系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 TMS磁刺激线圈定位技术的研究现状 |
| 1.1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.2 磁刺激线圈定位方式的研究现状 |
| 1.1.3 基于机器人系统的磁刺激线圈定位技术研究现状 |
| 1.2 并联机器人的的发展及应用 |
| 1.2.1 并联机器人的发展 |
| 1.2.2 并联机器人的应用 |
| 1.3 本文的章节安排 |
| 第二章 TMS并联机器人方案设计与运动学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 TMS并联机器人 |
| 2.2.1 基于并联机器人的TMS治疗方案设计 |
| 2.2.2 TMS并联机器人设计 |
| 2.3 TMS并联机器人运动学分析 |
| 2.3.1 两自由度云台位置分析 |
| 2.3.2 6-UPS并联机构位置分析 |
| 2.3.3 6-UPS并联机构雅克比矩阵分析 |
| 2.3.4 6-UPS并联机构工作空间分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 TMS并联机器人位姿误差模型建立与误差仿真分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单支链误差模型建立与分析 |
| 3.2.1 单支链的运动学模型 |
| 3.2.2 单支链的运动学误差模型 |
| 3.2.3 铰链运动学误差模型 |
| 3.3 6-UPS并联机构的位姿误差模型建立 |
| 3.4 6-UPS并联机构位姿精度分析 |
| 3.4.1 结构参数误差分析 |
| 3.4.2 位姿精度分析 |
| 3.5 6-UPS并联机构位姿精度仿真 |
| 3.5.1 位姿误差模型仿真验证 |
| 3.5.2 结构参数变化对精度的影响分析 |
| 3.5.3 位姿参数变化对精度的影响分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 TMS并联机器人结构参数优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 差分进化算法 |
| 4.2.1 标准的差分进化算法 |
| 4.2.2 基于自适应变异的改进差分进化算法 |
| 4.3 TMS并联机器人优化模型的建立 |
| 4.3.1 优化变量 |
| 4.3.2 约束条件 |
| 4.3.3 目标函数 |
| 4.4 基于自适应差分进化算法的双目标优化问题求解 |
| 4.5 优化结果分析 |
| 4.5.1 工作空间 |
| 4.5.2 定位精度 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 TMS并联机器人轨迹规划与动力学分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TMS并联机器人轨迹规划 |
| 5.2.1 轨迹规划方法 |
| 5.2.2 轨迹规划仿真分析 |
| 5.3 TMS并联机器人动力学建模与分析 |
| 5.3.1 TMS并联机器人动能和势能分析 |
| 5.3.2 TMS并联机器人拉格朗日动力学方程 |
| 5.4 TMS并联机器人动力学仿真分析 |
| 5.4.1 TMS并联机器人驱动力求解 |
| 5.4.2 动力学仿真结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）机器人搅拌摩擦焊接触压力控制与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景和研究意义 |
| 1.2 机器人搅拌摩擦焊顶锻压力控制概述 |
| 1.3 机器人力控制国内外研究现状 |
| 1.3.1 机器人位置偏差补偿国内外研究现状 |
| 1.3.2 机器人力/位置混合控制算法国内外研究现状 |
| 1.3.3 机器人阻抗控制算法国内外研究现状 |
| 1.3.4 机器人智能控制算法国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要内容及工作重点 |
| 第二章 150kg机器人运动学和动力学建模 |
| 2.1 150kg六自由度机器人系统简介 |
| 2.2 机器人运动学模型推导 |
| 2.2.1 机器人运动学建模 |
| 2.2.2 机器人正运动学方程建立 |
| 2.2.3 机器人逆运动学方程建立 |
| 2.2.4 机器人雅克比矩阵分析 |
| 2.2.5 机器人运动学仿真 |
| 2.3 机器人动力学模型推导 |
| 2.3.1 机器人动力学建模方法 |
| 2.3.2 机器人动力学方程推导 |
| 2.3.3 机器人力雅克比矩阵分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 机器人载荷作用下关节柔性分析及位置误差补偿 |
| 3.1 机器人关节柔性分析 |
| 3.2 机器人刚度模型 |
| 3.3 机器人关节刚度参数辨识 |
| 3.3.1 机器人末端带负载下的关节刚度 |
| 3.3.2 机器人末端顶锻力下的关节刚度 |
| 3.4 基于机器人刚度模型的末端载荷作用下位置误差补偿研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 机器人末端轨迹和顶锻力自适应跟踪控制 |
| 4.1 RBF神经网络 |
| 4.1.1 径向基函数 |
| 4.1.2 RBF神经网络结构 |
| 4.2 基于动力学的机器人控制率设计 |
| 4.3 模型不确定项的RBF网络逼近 |
| 4.4 机器人自适应控制器设计及稳定性分析 |
| 4.5 机器人轨迹和末端力自适应跟踪控制仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 机器人顶锻力离线控制 |
| 5.1 基于labview的工业机器人控制系统开发介绍 |
| 5.1.1 基于Ether CAT的工业以太网主站通信协议 |
| 5.1.2 机器人控制系统组成部分 |
| 5.2 机器人顶锻压力离线控制 |
| 5.2.1 机器人末端补偿位姿计算 |
| 5.2.2 机器人末端下压位移控制 |
| 5.2.3 基于下压位移补偿的机器人顶锻力离线控制 |
| 5.3 基于机器人控制系统的机器人顶锻力作业离线控制系统开发 |
| 5.4 机器人顶锻力离线控制仿真 |
| 5.5 机器人顶锻力离线控制实验研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 机器人顶锻力在线控制 |
| 6.1 基于位置调节的机器人顶锻力阻抗在线控制策略 |
| 6.1.1 基于位置调节的机器人阻抗控制模型 |
| 6.1.2 目标阻抗参数对控制性能的影响 |
| 6.1.3 机器人基于位置阻抗控制的末端顶锻压力在线控制仿真 |
| 6.2 机器人顶锻力阻抗自适应控制策略 |
| 6.2.1 阻抗控制的稳态误差分析 |
| 6.2.2 机器人顶锻力自适应阻抗控制模型 |
| 6.2.3 机器人顶锻力自适应阻抗控制仿真 |
| 6.3 基于机器人控制系统的机器人顶锻力作业在线控制系统开发 |
| 6.4 机器人顶锻力在线控制实验研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 附录 |
（8）7R 6-DOF型喷涂机器人设计及关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 喷涂机器人构型设计 |
| 1.2.2 逆运动学与奇异性分析 |
| 1.2.3 静刚度建模与分析 |
| 1.2.4 结构优化设计 |
| 1.2.5 参数标定技术 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 喷涂机器人结构创新设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 喷涂任务分析 |
| 2.3 构型和传动方案设计 |
| 2.3.1 手腕构型和传动方案设计 |
| 2.3.2 手臂构型和传动方案设计 |
| 2.4 关键结构参数和详细结构设计 |
| 2.4.1 手腕关键结构参数和详细结构设计 |
| 2.4.2 手臂关键结构参数和详细结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 机器人逆运动学与奇异性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于等效变换的逆运动学算法 |
| 3.2.1 连杆坐标系与机器人正向运动学 |
| 3.2.2 6R正交球型手腕机器人逆运动学算法 |
| 3.2.3 7R6-DOF型机器人等效变换 |
| 3.2.4 逆运动学组合算法 |
| 3.3 基于几何特征的一维搜索法 |
| 3.4 奇异性分析 |
| 3.4.1 位置奇异条件 |
| 3.4.2 姿态奇异条件 |
| 3.5 奇异点规避算法 |
| 3.5.1 位置奇异点规避方法 |
| 3.5.2 姿态奇异点规避算法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 机器人静刚度建模与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 静刚度建模 |
| 4.2.1 位置机构静刚度建模 |
| 4.2.2 4R3-DOF型手腕静刚度建模 |
| 4.2.3 整机静刚度建模 |
| 4.3 关节刚度及连杆刚度估算 |
| 4.3.1 关节扭转刚度计算方法 |
| 4.3.2 连杆刚度求解方法 |
| 4.4 算例验证与变形分析 |
| 4.4.1 仿真和实验验证 |
| 4.4.2 末端变形分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于静刚度模型的结构优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 优化设计思想和设计流程 |
| 5.2.1 结构拓扑优化 |
| 5.2.2 结构集成优化设计 |
| 5.3 典型位姿和负载分析 |
| 5.4 主要结构件拓扑优化 |
| 5.5 整机质量匹配设计 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 机器人参数标定技术 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 运动学参数标定 |
| 6.2.1 运动学参数辨识模型 |
| 6.2.2 运动学参数辨识方法 |
| 6.2.3 运动学参数缩减与可辨识性分析 |
| 6.3 非运动学参数标定 |
| 6.3.1 柔度参数辨识模型 |
| 6.3.2 柔度参数缩减与可辨识性分析 |
| 6.3.3 自重参数辨识模型 |
| 6.4 运动学和非运动学参数标定实验 |
| 6.4.1 运动学参数标定实验 |
| 6.4.2 非运动学参数标定实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）基于视觉的绳驱蛇形机械臂运动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 研究现状及分析 |
| 1.2.1 连续型机器人国内外研究现状 |
| 1.2.2 连续冗余机器人姿态辨识技术国内外研究现状 |
| 1.2.3 关键技术分析 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 第2章 蛇形机械臂设计及运动控制分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 仿生机构设计 |
| 2.2.1 生物脊椎结构 |
| 2.2.2 仿生机构设计 |
| 2.3 单关节运动学分析 |
| 2.3.1 单关节坐标系定义 |
| 2.3.2 运动学分析 |
| 2.4 臂段运动学分析 |
| 2.4.1 椎节坐标系定义 |
| 2.4.2 臂段坐标系定义 |
| 2.4.3 运动学分析 |
| 2.4.4 雅可比矩阵分析 |
| 2.5 控制模型 |
| 2.5.1 轨迹规划 |
| 2.5.2 控制率设计 |
| 2.6 仿真验证 |
| 2.6.1 大范围运动 |
| 2.6.2 末端轨迹规划 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于视觉的蛇形机械臂运动状态测量 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相机模型 |
| 3.2.1 坐标系定义 |
| 3.2.2 针孔相机模型 |
| 3.2.3 镜头畸变模型 |
| 3.3 相机标定 |
| 3.3.1 单目相机标定 |
| 3.3.2 双目立体视觉标定 |
| 3.3.3 对极几何及立体校正 |
| 3.4 蛇形臂关节角视觉辨识 |
| 3.4.1 内参数标定 |
| 3.4.2 手眼标定 |
| 3.4.3 基于Ar Uco标识的相机位姿估计 |
| 3.4.4 关节角解算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于蛇形机械臂的目标追踪控制任务 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MEANSHIFT目标跟踪算法 |
| 4.2.1 核密度估计 |
| 4.2.2 Meanshift目标跟踪原理 |
| 4.3 CAMSHIFT算法原理 |
| 4.4 双目目标跟踪实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 样机研制及实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 驱控系统设计 |
| 5.2.1 驱动端结构 |
| 5.2.2 电控系统 |
| 5.3 大范围运动 |
| 5.4 末端轨迹规划 |
| 5.5 自主回零 |
| 5.6 末端目标跟踪 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（10）星载SAR天线6-PSS调整机构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 天线调整机构及并联机构研究现状 |
| 1.2.1 国内外主动阵面调整机构研究现状 |
| 1.2.2 并联机构研究与应用现状 |
| 1.3 并联机构的理论研究现状 |
| 1.3.1 并联机构工作空间研究现状 |
| 1.3.2 并联机构动力学研究现状 |
| 1.4 论文的主要工作内容 |
| 第二章 6-PSS并联机构运动学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 6-PSS并联调整机构设计 |
| 2.2.1 6-PSS并联调整机构设计 |
| 2.2.2 6-PSS并联调整机构坐标系的建立 |
| 2.3 6-PSS并联调整机构位置分析 |
| 2.3.1 6-PSS并联调整机构坐标变换矩阵 |
| 2.3.2 6-PSS并联机构位置逆解分析 |
| 2.3.3 6-PSS并联调整机构雅克比矩阵分析 |
| 2.3.4 6-PSS并联机构加速度分析 |
| 2.3.5 6-PSS并联机构位置正解分析 |
| 2.4 6-PSS并联调整机构工作空间分析 |
| 2.4.1 并联机构工作空间定义 |
| 2.4.2 影响工作空间的因素 |
| 2.4.3 工作空间求解过程 |
| 2.4.4 工作空间数值算例 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 6-PSS并联调整机构误差分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 并联调整机构误差建模分析 |
| 3.3 并联调整机构误差模型建立 |
| 3.3.1 基于机构位置逆解的误差建模 |
| 3.3.2 位姿误差的概率分布分析 |
| 3.4 并联调整机构误差敏感度分析 |
| 3.4.1 误差敏感度指标 |
| 3.4.2 误差敏感度综合评价指标 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 6-PSS并联调整机构参数优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 6-PSS并联机构优化模型建立 |
| 4.2.1 优化变量分析 |
| 4.2.2 优化变量约束条件 |
| 4.2.3 目标函数 |
| 4.3 基于人工蜂群算法的机构优化设计 |
| 4.3.1 人工蜂群算法 |
| 4.3.2 基于人工蜂群算法的优化问题求解 |
| 4.4 优化结果分析 |
| 4.4.1 雅克比矩阵条件数 |
| 4.4.2 误差敏感度 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 6-PSS并联调整机构动力学分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 拉格朗日动力学分析 |
| 5.2.1 并联调整机构动能分析 |
| 5.2.2 并联调整机构势能分析 |
| 5.2.3 并联调整机构拉格朗日函数 |
| 5.3 并联调整机构广义力及驱动力求解 |
| 5.3.1 广义力求解 |
| 5.3.2 驱动力求解 |
| 5.4 动力学仿真 |
| 5.4.1 运动平台轨迹规划 |
| 5.4.2 动力学仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、机器人位姿误差的结构矩阵分析方法（论文参考文献）
- [1]风机叶片检测装置误差分析与控制系统设计[D]. 张佳涵. 河北大学, 2021(09)
- [2]一种九自由度手术机器人的运动学与仿真研究[D]. 王庆升. 北京建筑大学, 2021(01)
- [3]UPR-UPU-UR矢量推进机构的推进性能与位姿跟踪控制研究[D]. 杜晓强. 山东大学, 2021(12)
- [4]激光针灸机器人的治疗规划与柔顺控制方法研究[D]. 王志强. 北京邮电大学, 2020(05)
- [5]一种六自由度混联调姿机构建模与特性研究[D]. 段从繁. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [6]基于并联机器人的经颅磁治疗机电系统研究[D]. 董钊. 西安电子科技大学, 2020
- [7]机器人搅拌摩擦焊接触压力控制与实现[D]. 刘华春. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [8]7R 6-DOF型喷涂机器人设计及关键技术研究[D]. 王旭浩. 天津大学, 2019(01)
- [9]基于视觉的绳驱蛇形机械臂运动控制研究[D]. 张泽铭. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [10]星载SAR天线6-PSS调整机构研究[D]. 胡圣鑫. 西安电子科技大学, 2019(02)