一、刚体运动的齐次变换（论文文献综述）
张艺佳,姚小兰,韩勇强,李佩璋,张浩,曹洪卿,方勖洋[1]（2021）在《基于可穿戴惯性测量的滑雪运动员姿态测量与水平评估方法》文中研究说明运动量化分析是科学化滑雪训练的重要发展方向,而滑雪过程中人体运动模式的数字化表达是科学量化分析的基础和依据。设计并搭建了基于可穿戴MEMS惯性测量单元的人体运动捕捉与姿态重构系统,结合人体多刚体运动模型实现了滑雪过程的人体重构,并应用于高山滑雪运动中回转动作的辅助训练。同时,针对基于多自由度模拟滑雪训练平台的室内训练场景,提出了一种适用于滑雪回转运动的数字化评估方法。该方法利用动作捕捉系统和姿态重构系统提取滑行者五种滑行特征数据,并通过与高水平运动员运动参数的相似性度量和线性拟合实现对滑雪运动员技术参数的评估,以辅助科学训练。最后在室内Olymp模拟滑雪训练台上进行实验,验证了该方法的有效性。
苏家乙[2]（2021）在《基于实测误差的齿轮传动建模及修形技术研究》文中研究表明齿轮传动是机械传动中最常见的形式之一,其传动的质量对设备的精度、寿命、振动和噪声等有重大影响,研究齿轮传动的性能有重要的意义。本文以渐开线圆柱齿轮为例,以空间刚体运动几何理论、有限元方法为基础,基于真实测量得到的齿轮几何误差、齿轮轴运动误差数据,建立考虑误差时齿轮传动的几何模型和弹性模型,分析各类误差作用下齿轮的传动性能和齿面接触情况,并对齿面修形技术进行研究。主要研究内容如下:（1）从运动几何学的角度,基于实测的误差值,建立了考虑齿面误差/修形、齿距误差和轴线误差的齿轮传动几何模型。根据齿面误差、齿距误差和齿轮轴线误差的测量原理,将误差信息添入到模型中;通过判断两齿面距离最短点所在位置,实现齿面接触类型的辨识,综合考虑了齿面啮合和各类边缘接触的情况;通过判断多对齿面接触时传递速度最快的齿面,实现了齿面交替传动。使用模型研究了渐开线圆柱齿轮齿面误差、齿距误差和轴线误差对传动性能和齿面接触情况的影响。（2）在几何分析模型的基础上,使用有限元软件ANSYS中的参数化设计语言,建立了考虑误差时的齿轮弹性模型,实现齿面承载接触分析。齿面误差和齿距误差通过节点偏移法施加到模型中,轴线运动误差反映在两齿轮相对位姿参数上。使用模型研究了考虑载荷和轴线、齿距误差时齿轮的传动性能和齿面接触情况。（3）分析了存在齿距误差时齿轮齿面在啮入啮出处的运动情况,提出了两齿轮齿数非互为质数时,可通过调整齿面配对情况降低冲击的方法。另外,基于齿轮传动模型对修形技术进行研究,根据磨齿加工工艺建立带参数的修形曲面,将齿面重合度大于1部分修形,以速比冲击最小作为目标函数优化得到具体修形曲面参数,完成修形曲面的设计。通过算例仿真分析,修形后最大速比冲击下降了70.59%。
谢亚恩[3]（2020）在《多自由度冗余空间机械臂位姿一体化规划与控制》文中进行了进一步梳理空间机械臂在在轨维修、在轨装配、辅助加注、辅助对接等在轨操作任务中占据着重要地位。现阶段越来越复杂的在轨操作任务对空间机械臂提出了更高的技术要求。控制技术作为空间机械臂的核心技术更是直接决定着在轨操作任务的成败。而现有对空间机械臂位置和姿态分别控制、逐关节迭代计算的控制方法不能满足高精度、高效率的控制需求。本文对空间机械臂控制技术进行深入研究,重点解决空间机械臂控制中机械臂位姿一体化建模问题、基于位姿一体化模型的路径规划问题、对规划路径的跟踪控制问题,具体工作如下:针对多自由度冗余空间机械臂位姿一体化建模问题,建立基于对偶四元数的机械臂位姿一体化动力学模型。首先基于对偶四元数定义变量统一描述空间机械臂状态。然后分析机械臂位置和姿态之间、机械各关节之间、机械臂和航天器基座之间的耦合作用,在此基础上建立基于对偶四元数的机械臂位姿一体化模型。针对多自由度空间机械臂在有障碍物的复杂空间环境中的障碍规避问题,提出基于快速扩展随机树和包含关节约束的前向后向迭代逆运动学算法的障碍规避路径规划算法。首先设计机械臂末端执行器障碍规避路径算法,解决快速扩展随机树搜索效率低的问题。然后,设计包含关节约束的前向后向迭代逆运动学算法,解决由末端执行器到机械臂各关节状态求解运算量大、计算效率低的问题。针对空间机械臂运动造成航天器基座位姿改变,进而影响机械臂操作精度的问题,提出基于干扰补偿策略和凸优化理论的空间机械臂路径规划算法,实现航天器基座位姿保持。首先定义任务机械臂和平衡机械臂,分别实现在轨操作任务和补偿力矩输出。然后设计航天器位姿一体化控制器,解决航天器基座位姿变化与任务机械臂运动之间的时延问题。最后建立凸优化问题并求解,解决平衡机械臂干扰补偿路径计算效率低、运算量大的问题。针对多自由度空间机械臂末端执行器跟踪控制问题,设计基于Guess-Newton迭代算法和自适应控制理论的最优关节状态跟踪控制算法。首先设计基于Guess-Newton迭代的最优关节状态规划算法,解决末端执行器位姿到机械臂各关节状态规划效率低、存在奇异等问题。然后设计基于自适应更新律和模糊理论的自适应跟踪控制算法,解决机械臂动力学参数不确定、稳定阶段存在振荡的问题。针对多自由度空间机械臂在有干扰的复杂环境中的跟踪控制问题,设计基于滑模干扰观测器和终端滑模控制律的有限时间跟踪控制算法。首先设计不假设干扰上界的滑模干扰观测器,使算法适用范围更广。然后设计基于滑模干扰观测器的终端滑模控制算法,解决空间机械臂收敛速度慢、跟踪精度低的问题。最后,针对空间机械臂在轨任务需求,结合本文建立的机械臂位姿一体化模型和设计的规划、控制算法,建立空间机械臂在轨操作任务示例证所设计算法的正确性。示例中设计仿真总体结构和数据流程,通过仿真示例进一步验证本文所设计算法的正确性和有效性。
缪成宗[4]（2020）在《基于高速图像反馈的机器人视觉伺服控制研究》文中进行了进一步梳理迄今为止,将视觉技术融入机器人系统的案例越来越多。本文以机器人系统为背景,针对视觉处理与机器人融合领域展开研究,通过建立机器人视觉伺服系统模型、构建高速视觉系统的硬件平台、设计机器人视觉伺服控制算法,开发了一套完整的基于高速图像反馈的机器人视觉伺服系统。首先,分析并且建立系统模型。本系统采用实验室的六轴埃夫特工业机器人作为研究平台,利用基于指数积公式的运动学建模方法建立机器人正运动学模型,然后利用运动旋量和位姿矩阵的关系,导出机器人的的雅克比矩阵以及机器人末端和相机速度关系。再结合相机的数学模型,选取适当的图像特征,建立基于位置和基于图像的机器人视觉伺服系统的模型。由此,可以建立图像中的特征速度与机器人末端相机速度之间的关系。通过微分运动学与速度转换关系,得到视觉伺服系统中的各个坐标系之间的关系,从而将机械臂末端的相机坐标系中的速度转换为机器人各个关节的运动速度。其次,对机器人视觉伺服高速图像系统进行搭建。选用Eo Sens MC1362高速工业相机、Xilinx Kinte X Ultra Scale+系列的高性能FPGA开发卡搭建图像处理系统,用Camera Link协议的Full模式进行图像数据的传输。基于SDSo C进行图像处理的硬件加速,通过HLS提供的Pipeline、Unroll和Dataflow等指令将任务进行流水线展开,利用行缓存和窗口缓存策略,实现对图像处理中的卷积运算的加速。用Ar Uco标记作为目标图像,通过四八邻域混合的轮廓跟踪方式,找出Ar Uco标记的外轮廓;通过轮廓角度的变化,找出外轮廓的四个角点;利用外轮廓的四个角点,给出一种易于在FPGA中实现的位姿估计算法,得出理论误差为0的相位位姿。此外,提出一种基于历史信息的外轮廓检测方式,实现图像处理的加速。最后,分析视觉伺服系统,设计视觉伺服控制器。通过分析基于位置的视觉伺服系统和基于图像的视觉伺服系统,设计高速图像反馈下的视觉伺服控制器,并利用Lyapunov函数分析了经典控制算法的稳定性。通过仿真验证经典算法的不足,结合高速图像反馈的特点,对相机运动进行速度前馈补偿,仿真验证了该方法的优越性。对视觉伺服系统图像特征信息反馈时延进行分析,给出时延的计算方式,对目标定位和目标跟踪控制中时延问题进行研究,给出对视觉特征的估计补偿方法,仿真验证该方法能提升时延下视觉伺服系统的性能。最终,经过C60机器人的视觉伺服定位实验,验证了方法的正确性。
王波[5]（2020）在《基于模糊神经网络与旋量理论的6R机械臂运动和动力研究》文中研究表明当今数字化与智能制造是制造业发展的必然趋势,工业机械臂作为智能工厂的关键,迎来了新一轮的发展机遇。作为现代工业发展的重要基础,工业机械臂的运动精度已经成为衡量一个国家科技和制造水平的重要标志。本文以工业机械臂的一种PUMA560为主要研究对象,分别讨论了6R机械臂的正运动学、逆运动学、动力学、控制方法,主要内容有:首先,基于角轴表示法与DH方法对6R工业机械臂进行了运动学建模,推导出PUMA560正运动学的解,讨论了两种表示方法的区别与联系,利用解析法求出了PUMA560的逆运动学解。以旋量定理为基础得到了空间坐标系中与物体坐标系中末端执行器的速度转换,推导出了用来转换末端执行器速度与关节速度的雅可比矩阵,并利用雅可比矩阵解释了造成奇异位姿的原因,以几个雅可比矩阵推出的量引出了可操作性的概念。其次,提出了一种新逆运动学模型。机械臂腰、肩、肘关节转角由自适应模糊神经系统（ANFIS）求解,腕俯仰、腕摆动、腕旋转关节转角由解析法求解。用此模型得到的解没有姿态误差,但有由ANFIS结构影响的位置误差。以PUMA560为研究对象由实验结果得出,选取SΦ1000mm半球作为训练空间,训练点数为20000个,隶属度函数（MF）的个数为6时,所得的逆解模型效果最好。结果显示平均位置误差为0.158mm,选取合适的工作空间后可将其空间内99.9%的点的位置误差控制在0.5mm内。1000点逆解计算时间为0.082s,而传统的解析法需要3s左右,极大的缩短了计算时间。根据以上特性可以将此模型运用于分拣系统这类实时规划系统中,提高速度、节省计算资源、且误差控制在可接受的范围内。再次,分别讨论了关节空间与笛卡尔空间的轨迹规划问题。在关节空间中主要有五次多项式、梯形速度等方法,还讨论了多段多维的轨迹生成方法,在笛卡尔空间中,利用姿态四元数球形的线性插值解决了旋转的规划问题。最后,以牛顿欧拉方程和拉格朗日方程推导了机械臂的动力学方程。讨论了前馈控制与计算力矩控制的不同,前馈控制方法得到的实际偏差振动幅度大,计算力矩控制方法的误差会随着时间逐渐增大。
黎锐[6]（2019）在《船用吊运机械臂工况模拟与运动补偿控制研究》文中提出船用吊运机械臂作为货物转运与海洋施工的重要设备,受风浪等海上恶劣环境影响,其末端会出现定位失准和载荷摇摆等问题,严重影响了海上作业的效率以及操纵安全。本文以此为出发点,结合校企合作项目“海洋物流装备智能控制平台研究”（编号2016-WS301）,在实验室环境下搭建了近海船用吊运机械臂的工况模拟与运动补偿平台,并对船舶运动工况模拟与吊运机械臂补偿控制进行深入的研究。首先,本文以六自由度并联平台作为船舶运动工况模拟平台,将六轴工业机械臂改装为吊运机械臂,设计与搭建了吊运机械臂工况模拟和运动补偿平台。其次,建立了海浪谱和船舶刚体运动模型,通过Unigine软件仿真生成船舶模拟平台运动的横摇、纵摇、升沉信号。为实现船舶模拟运动平台控制,建立了六自由度平台正逆运动学模型,其中正运动学采用牛顿-拉夫逊迭代法求解,并通过实例进行解算验证。在平台的单支链电动缸控制方法上,提出了前馈补偿PID位置控制算法,并通过控制理论以及Matlab仿真分析了前馈补偿PID控制算法相对于PID控制在跟踪和响应性能上的优越性。然后,建立了整个系统平台的全局坐标系,通过正运动学齐次变换描述全局坐标系下工况模拟平台激励引起的吊运机械臂末端位置、速度与加速度变化。在此基础上提出了基于逆运动学的吊运机械臂末端位置补偿控制算法,并使用Matlab搭建仿真模型验证了该补偿算法的正确性。最后,本文基于Visual Studio 2013编写C++程序,采用分层思想设计了整个平台的控制软件框架,完成了UI交互界面、控制策略、数据通讯、伺服驱动等模块的编程实现。在此基础上,设计了吊运机械臂工况模拟与机械臂运动补偿的控制实验,对于工况模拟平台单支链电动缸位置控制实验结果表明,相对于传统的PID控制算法,前馈PID控制算法在电动缸运动的跟随、响应性方面性能更佳,其跟随性能提高了20.47%,且能满足海上船舶运动模拟的要求;在吊运机械臂补偿实验表明,吊运机械臂末端在三个方向的运动补偿效果明显,静态补偿平均误差为12mm,动态补偿平均误差为23mm,该补偿精度解决了吊运机械臂末端的定位摇晃问题,验证了吊运机械臂逆运动学补偿控制算法的正确性。
杨召[7]（2019）在《核电大型回转体工件90/180度翻转机构型综合与关键技术研究》文中认为核电大型回转体工件包括直筒节、锥形筒节、管板和封头等,是组成反应堆压力容器、蒸汽发生器和稳压器等核岛设备的重要零部件。在核电大型件的切削加工、部件装配和探伤过程中经常需要90或180度翻转变位。但是,针对核电零部件翻转设备构型的研究鲜见报道,而其他大型工件翻转设备在构型层面存在功能单一、适应不同工件类型、尺寸和规格的能力较差的问题。针对该问题开展核电大型回转体工件90/180度翻转机的构型综合理论研究,得到了一系列90/180度翻转机创新构型。利用空间向量描述回转体工件的位置与姿态,即向量起点表示工件位置,向量方向表示工件姿态。基于旋转矩阵对空间向量的变换,求得以90度翻转为步长的60种实现回转体工件180度翻转的旋转矩阵排列,提出剔除多余排列及合并同类排列的3个原则,得到了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等3类翻转运动模型。通过推导翻转运动模型中每一步刚体运动齐次变换矩阵的李代数,并表示为运动旋量,得到了与之对应的运动副。提出运动副顺序变换原则,综合出了3类共19种90/180度翻转机初始构型。在此基础上重构,针对3种基本初始构型,添加移动副zP,综合得到了15种90/180度翻转机整体构型。针对Ⅰ类构型和Ⅲ类构型应用上的局限性,提出多模式90/180度翻转机的构型再综合,多模式的意义为既能实现I类翻转运动模型的运动又能实现III类翻转运动模型的运动。将I类初始构型中的xR1xR2机构和xR1+xR2机构,分别与III类初始构型中的xR1（4）yR2（3）机构融合重组,得到了6种多模式90/180度翻转机初始构型。针对其中的每一种构型,通过添加移动副zP,共综合得到了79种多模式90/180度翻转机整体构型。最后,针对团队已开发的基于xR1zP1xR2机构的“核电大型工件90/180度重载翻转机”进行了运动学分析,得到了机构雅可比矩阵及正、反卷扬系统牵引翻转工作台的速度协调函数;针对翻转工作台绳牵引机构的控制难题,提出主从协同运动的拮抗驱动控制策略,建立了拮抗力求解的优化目标函数,结合重载翻转机动力学分析,得到了拮抗力与外载荷、关节变量的关系。
邝明[8]（2019）在《串联多自由度机器人动力学建模与控制系统开发》文中研究说明工业机器人已广泛的应用于工业生产过程中,为此如何进一步的提高工业机器人的工作质量已成为我们不懈的研究方向。机器人是一个复杂的、多输入多输出的、非线性的多耦合系统。要提高工业机器人的工作质量,就必须为机器人开发先进的控制系统。本论文旨在建立一套完整的实用的先进的串联多自由度机器人的控制系统,为此针对串联多自由度机器人的控制系统的各个部分,我们不仅应用了该领域的最新研究成果,同时也提出了先进的控制策略。在建立多自由度机器人运动学方面,采用了基于旋量理论的旋量法来建立运动学模型。从整体上来描述刚体的运动,进而提供完整而明显的几何描述,避免了应用D-H参数法中由于局部坐标系描述所带来的奇异性;同时,利用旋量指数积进行逆运动学求解可以更好地确定产生多解的条件以及多解的个数,明确其几何意义,进而避开抽象的数学符号,大大简化了机构的分析以及求解过程。在机器人动力学建模方面,充分的利用了旋量法建立机器人运动学模型的优势,将旋量理论应用到拉格朗日法中进行多自由度机器人动力学的建模。其相对于常用的利用D-H参数来进行拉格朗日动力学建模具有操作简单,意义明确、直观的特点。在机器人轨迹规划方面,采用了基于齐次坐标矩阵的轨迹规划方法。将机器人在笛卡尔空间的运动分解为平移运动和旋转运动,通过对其中的平移运动和旋转运动的求解来设计机器人笛卡尔空间的轨迹方程。该方法克服了工业机器人原有轨迹规划方法中由于机器人的奇异性和欧拉角算法所引起的缺点;同时,具有概念直观、规划路径准确、可操作性强等特点。在机器人控制方面,基于已有的控制方法提出了一种新的复合控制方法—非线性PD-Terminal滑模控制（NPD-TSMC）。将非线性PD-Terminal滑模控制与前面建立的机器人系统的各个部分组成串联多自由度机器人控制系统,并与目前存在的PD-SMC、NPD-SMC和PD-TSMC控制方法组成的机器人控制系统进行了仿真实验的比较,通过仿真实验证明了所提的NPD-TSMC控制方法相对于存在的PD-SMC、NPD-SMC和PD-TSMC控制方法具有更好的轨迹跟踪性能。最后,针对提出的NPD-TSMC控制方法,利用建立的机器人控制系统对其控制参数运用控制变量法进行了相关的分析研究。
张楠[9]（2019）在《运动几何学加速度特征及其应用研究》文中研究表明机床精度作为机床综合性能的集中体现与评价指标,决定了一个国家制造业的整体水平。理想情况下,工作台进行单轴平移运动时只有沿移动方向的一个自由度,但实际中,考虑到部件的几何误差、弹性变形等静态误差,以及驱动系统的插补误差、伺服跟随误差、振动误差等动态误差时,移动副的真实运动具有空间六自由度。目前针对机床精度的检测主要以准静态为主,没有考虑到速度,加速度等动态因素对精度造成的影响,不能完全代表机床在运行过程中的全部误差,因此,找到速度特征或加速度特征与刚体空间运动之间的关系,对机床动态精度的检测十分重要。运动几何学中,活动标架及其微分公式以微分运动的方式考察点与直线的轨迹,可以将运动学与几何学联系起来。因此,如果能通过运动几何学找到加速度特征与刚体空间运动轨迹与姿态的关系就能使通过加速度测量求解机床移动副动态精度成为可能。针对以上问题,本文应用运动几何学理论,推导平面运动与空间运动中刚体上点的加速度与刚体角速度的关系、建立角速度与刚体姿态角的运动学模型,得到了加速度与刚体姿态角之间的非线性微分方程组。然后将其应用在姿态测量与误差检测中,讨论了一种基于全加速度测量的移动副动态误差检测方法。不仅丰富了运动几何学在指导位姿求解方面的应用,同时为动态测量提供了思路。本文主要研究内容如下:首先,采用活动标架与相伴运动方法,分别求出平面运动与空间运动中,动定瞬心线与动定瞬轴面活动标架下描述的刚体上点的轨迹、速度、加速度;得到运动刚体的角速度、角加速度与轨迹曲线或轨迹曲面的几何参数之间的关系;求解加速度瞬心点位置,并对其加速度特征进行分析。然后,结合刚体空间姿态描述的齐次坐标变换方法,得到固定坐标系中表示的任意时刻运动刚体瞬时角速度与绕各轴转动的姿态角之间的关系;结合加速度表达式,得到刚体上不共线三点的线加速度与刚体空间运动姿态角之间满足的运动学模型,并采用空间RCCC机构验证模型正解与反解的正确性。最后,将运动学模型应用到数控机床移动副动态误差的检测中,得到基于全加速度测量的机床移动副动态精度检测模型。采用三向CCLD加速度传感器测量机床工作台上不共线三点的三向加速度值,带入运动学模型,反解微分方程组解算工作台的三向角摆误差,对加速度测量值进行二次积分求解工作台的三向平移误差。
孙磊[10]（2019）在《无人变胞车辆重构构型研究及其运动学与动力学分析》文中研究表明变胞机构是是对机械结构研究的一个重要的分支,拥有众多研究内容以及应用前景。本文基于变胞机构的研究内容,分析和总结国内外轮腿式移动机构的研究内容,设计了一种新型的轮腿式无人变胞汽车,对该变胞汽车的重构过程进行构态分析,并对变胞汽车重构过程的运动学与动力学等内容展开研究。首先,设计了一种新型的地面移动系统——无人变胞汽车。与传统车辆相比,通过车辆的重构变胞能在轮式行驶与腿足式行走间自然切换,能够实现在结构路面上快速行驶及非结构路面上高通过性的优点。该类型车辆在星际探测、地震抢险等很多特殊环境下具有广泛的应用。然后,基于设计的无人变胞汽车对其重构过程进行说明。将变胞汽车的重构过程分为三个阶段,即支撑阶段、举升阶段、立起阶段,阐述了变胞过程车辆结构形态的变化。然后通过邻接矩阵及变胞机构基因建模建立重构过程中各构态的数学模型,并对各个构态间的变化关系进行分析。其次对该变胞汽车重构过程的支撑、举升、立起三个阶段进行运动性态分析,以D-H理论建立重构三阶段的运动学模型,采用拉格朗日方程建立重构三阶段的动力学模型,并对重构过程稳定性进行分析。最后在MATLAB中搭建变胞汽车重构过程的运动学及动力学模型,在Adams中建立变胞汽车的虚拟样机模型进行仿真实验。通过仿真结果进一步详细了解了系统重构的运动性态特点,并且数值仿真结果也表明所建立的运动学、动力学模型是合理的。上述研究为后续无人变胞汽车重构过程的稳定性研究打下了基础。
二、刚体运动的齐次变换（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、刚体运动的齐次变换（论文提纲范文）
（1）基于可穿戴惯性测量的滑雪运动员姿态测量与水平评估方法（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 可穿戴人体姿态检测设备 |
| 2 人体建模与姿态复现 |
| 3 滑雪辅助训练 |
| 3.1 滑雪关键技术分析 |
| 3.2 滑雪水平评分 |
| 3.3 滑雪训练建议 |
| 4 结论 |
（2）基于实测误差的齿轮传动建模及修形技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 齿轮接触分析技术研究现状 |
| 1.2.2 齿面修形技术研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 考虑误差时齿轮接触的基本原理 |
| 2.1 刚体运动的描述 |
| 2.2 齿轮传动坐标系的建立 |
| 2.3 渐开线圆柱齿轮的矢量表达 |
| 2.4 齿面接触的基本原理 |
| 2.5 边缘接触的基本原理 |
| 2.5.1 齿顶曲线边缘接触 |
| 2.5.2 端曲线边缘接触 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 考虑误差时的齿轮传动几何模型的建立与仿真分析 |
| 3.1 基于实测值的模型构造 |
| 3.1.1 齿面误差的测量原理及模型处理 |
| 3.1.2 齿距误差的测量原理及模型处理 |
| 3.1.3 轴线误差的测量原理及模型处理 |
| 3.2 单对齿面接触传动 |
| 3.3 多对齿面接触传动 |
| 3.4 模型仿真 |
| 3.4.1 渐开线直齿轮传动仿真 |
| 3.4.2 渐开线斜齿轮传动仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 考虑误差时的齿轮传动弹性模型的建立与仿真分析 |
| 4.1 考虑误差时的齿轮弹性传动模型的建立 |
| 4.1.1 几何模型建立与误差处理 |
| 4.1.2 有限元网格与接触对的建立 |
| 4.1.3 载荷和位移约束边界的建立 |
| 4.1.4 网格灵敏度分析 |
| 4.2 考虑误差时的齿轮弹性模型仿真分析 |
| 4.2.1 考虑轴线误差时的直齿轮弹性模型仿真 |
| 4.2.2 考虑齿距误差时的直齿轮弹性模型仿真 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 渐开线直齿轮齿面配对与修形设计研究 |
| 5.1 考虑齿距误差时的齿面传动分析 |
| 5.2 考虑齿距误差时的齿面配对优化 |
| 5.2.1 齿面配对优化原理 |
| 5.2.2 齿面配对优化算例 |
| 5.3 基于磨齿加工方法的修形曲面构造 |
| 5.4 考虑齿距误差时的修形参数分析 |
| 5.4.1 齿顶修形量对传动的影响 |
| 5.4.2 齿根修形量对传动的影响 |
| 5.4.3 齿顶修形范围对传动的影响 |
| 5.4.4 齿根修形范围对传动的影响 |
| 5.5 齿廓方向修形方法研究与算例仿真 |
| 5.5.1 齿廓方向修形方法分析 |
| 5.5.2 齿廓方向修形算例仿真 |
| 5.6 齿向修形算例仿真 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）多自由度冗余空间机械臂位姿一体化规划与控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 空间机械臂研究现状 |
| 1.2.2 空间机械臂建模研究现状 |
| 1.2.3 空间机械臂路径规划算法研究现状 |
| 1.2.4 空间机械臂控制算法研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及论文结构 |
| 第2章 多自由度空间机械臂运动学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 坐标系定义 |
| 2.3 D-H参数定义及基于齐次变换矩阵的机械臂运动学模型 |
| 2.3.1 D-H参数定义 |
| 2.3.2 基于齐次变换矩阵的机械臂运动学模型 |
| 2.3.3 实例分析 |
| 2.4 基于对偶四元数的机械臂运动学模型 |
| 2.4.1 对偶四元数基础 |
| 2.4.2 对偶四元数描述刚体运动 |
| 2.4.3 基于对偶四元数的机械臂运动学模型 |
| 2.4.4 实例分析 |
| 2.5 基于对偶四元数的航天器基座模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 多自由度冗余空间机械臂动力学建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于铰接体惯量的空间机械臂动力学模型 |
| 3.2.1 铰接体惯量 |
| 3.2.2 铰接体动力学算法 |
| 3.2.3 基于铰接体惯量的机械臂递推模型 |
| 3.3 对偶四元数法的改进与空间机械臂动力学模型 |
| 3.3.1 基于对偶四元数的6自由度刚体动力学模型 |
| 3.3.2 空间机械臂模型定义 |
| 3.3.3 基于对偶四元数的空间机械臂动力学模型 |
| 3.4 仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多自由度空间机械臂路径规划算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多自由度空间机械臂障碍规避路径规划算法 |
| 4.2.1 碰撞检测分析及路径规划问题建立 |
| 4.2.2 障碍规避路径规划算法总体设计 |
| 4.2.3 基于快速扩展随机树的路径规划算法 |
| 4.2.4 前向后向迭代逆运动学算法 |
| 4.3 用于基座干扰补偿的双空间机械臂路径规划算法 |
| 4.3.1 干扰补偿路径规划算法总体设计 |
| 4.3.2 基于对偶四元数的航天器基座位姿一体化控制算法 |
| 4.3.3 基于凸优化的机械臂路径规划算法 |
| 4.4 仿真分析 |
| 4.4.1 多自由度空间机械臂障碍规避路径规划算法仿真 |
| 4.4.2 用于基座干扰补偿的双空间机械臂路径规划算法仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 多自由度空间机械臂跟踪控制算法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于最优关节状态的空间机械臂自适应跟踪控制算法 |
| 5.2.1 基于Gauss-Newton迭代的最优关节状态计算 |
| 5.2.2 基于自适应更新律和模糊理论的跟踪控制算法设计 |
| 5.3 基于干扰观测器的空间机械臂终端滑模跟踪控制算法 |
| 5.3.1 预备知识 |
| 5.3.2 滑模干扰观测器设计 |
| 5.3.3 终端滑模跟踪控制器设计 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.4.1 基于最优关节状态的空间机械臂自适应跟踪控制算法仿真 |
| 5.4.2 基于干扰观测器的空间机械臂终端滑模跟踪控制算法仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 多自由度空间机械臂仿真验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 验证系统总体框架 |
| 6.2.1 验证系统概述 |
| 6.2.2 验证系统功能结构 |
| 6.2.3 空间机械臂在轨验证系统数据流程 |
| 6.3 验证示例 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）基于高速图像反馈的机器人视觉伺服控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的背景和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 视觉伺服的发展和研究现状 |
| 1.2.2 高速视觉系统的研究现状 |
| 1.3 现有研究的不足以及亟待解决的问题 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 1.4.1 机器人视觉伺服模型的建立 |
| 1.4.2 高速视觉系统的构建 |
| 1.4.3 机器人视觉伺服控制算法的设计与稳定性分析 |
| 第2章 机器人视觉伺服的运动学模型建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 三维空间中刚体运动的数学基础 |
| 2.2.1 三维空间中刚体的位姿描述 |
| 2.2.2 刚体的运动旋量和伴随变换 |
| 2.3 机器人正向运动学模型建立 |
| 2.3.1 基于指数积公式的机器人正向运动学建模方法 |
| 2.3.2 C60机器人正向运动学模型 |
| 2.4 机器人微分运动学模型建立 |
| 2.4.1 机器人微分运动学的推导 |
| 2.4.2 相机速度与机器人末端速度关系 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 机器人视觉伺服高速图像处理系统及算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高速图像处理系统的硬件构成 |
| 3.2.1 高速工业摄像机 |
| 3.2.2 Camera Link图像传输协议 |
| 3.2.3 Xilinx KINTEX Ultra SCALE+高性能开发板 |
| 3.3 基于SDSo C的 FPGA的硬件加速策略 |
| 3.3.1 SDSoC简介 |
| 3.3.2 HLS加速方法 |
| 3.3.3 行缓存和窗口缓存策略 |
| 3.4 相机模型的建立 |
| 3.4.1 相机坐标系与图像坐标系的关系 |
| 3.4.2 图像坐标系与像素坐标系的关系 |
| 3.4.3 相机坐标系与世界坐标系的关系 |
| 3.5 视觉系统的图像处理策略 |
| 3.5.1 ArUco标记轮廓跟踪算法 |
| 3.5.2 ArUco标记顶点检测算法 |
| 3.5.3 基于历史信息的图像检测方法 |
| 3.5.4 基于ArUco标记的位姿估计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 视觉伺服系统的标定与模型建立 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 机器人视觉伺服系统的手眼标定 |
| 4.3 视觉伺服系统模型建立 |
| 4.4 视觉伺服系统中的速度关系 |
| 4.4.1 基于位置的视觉伺服系统 |
| 4.4.2 基于图像的视觉伺服系统 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 高速图像反馈下的视觉伺服控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 视觉伺服经典控制算法的设计与性能分析 |
| 5.2.1 基于位置的视觉伺服控制器设计与分析 |
| 5.2.2 基于图像的视觉伺服控制器设计与分析 |
| 5.3 高速图像反馈下的视觉伺服的速度补偿与分析 |
| 5.4 考虑视觉反馈时滞的视觉伺服 |
| 5.4.1 视觉伺服系统图像信息反馈时延计算 |
| 5.4.2 考虑图像信息反馈时延的视觉伺服目标定位控制 |
| 5.4.3 考虑图像信息反馈时延的视觉伺服目标跟踪控制 |
| 5.5 高速视觉反馈下的视觉伺服定位实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（5）基于模糊神经网络与旋量理论的6R机械臂运动和动力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景和研究意义 |
| 1.2 工业机械臂发展历程 |
| 1.3 机械臂运动学研究现状 |
| 1.4 机械臂运动规划研究现状 |
| 1.5 机械臂动力学及控制研究现状 |
| 1.6 论文结构安排 |
| 第二章 6R机械臂的运动学 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 位置与姿态的表示 |
| 2.3 齐次变换与旋量变换 |
| 2.4 6R机械臂正运动学 |
| 2.5 6R机械臂逆运动学 |
| 2.6 坐标系间的速度转换 |
| 2.7 雅可比矩阵的介绍 |
| 2.8 奇异性与可操作性 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 ANFIS模型及逆运动学模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ANFIS介绍 |
| 3.3 6R机械臂结构 |
| 3.4 逆解模型介绍 |
| 3.5 PUMA560逆解模型 |
| 3.6 分析逆解模型及结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 路径规划 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 笛卡尔空间与关节空间 |
| 4.3 五次多项式轨迹 |
| 4.4 梯形速度轨迹 |
| 4.5 多段多维轨迹 |
| 4.6 笛卡尔空间的运动轨迹 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 6R机械臂的动力学及控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 外力与驱动力矩 |
| 5.3 广义惯性矩阵 |
| 5.4 牛顿-欧拉方程 |
| 5.5 拉格朗日方程 |
| 5.6 前馈控制与计算力矩控制 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）船用吊运机械臂工况模拟与运动补偿控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 船舶运动模拟研究现状 |
| 1.3.2 吊运机械臂海浪补偿研究现状 |
| 1.4 研究思路与章节安排 |
| 第2章 吊运机械臂工况模拟与补偿平台搭建 |
| 2.1 船舶运动工况模拟平台 |
| 2.1.1 模拟运动平台结构参数 |
| 2.1.2 模拟平台电动缸控制硬件 |
| 2.2 吊运机械臂与姿态检测传感器 |
| 2.2.1 吊运机械臂及控制系统 |
| 2.2.2 吊运机械臂远程操纵手柄 |
| 2.2.3 模拟平台姿态检测传感器 |
| 2.3 平台总体结构组成与研究内容 |
| 2.4 系统硬件通信接口布局 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 船舶运动及其模拟平台控制研究 |
| 3.1 海浪环境下船舶的运动 |
| 3.1.1 海浪波基本理论概述 |
| 3.1.2 海况等级与船体坐标系 |
| 3.1.3 船舶的刚体动力学模型 |
| 3.1.4 基于Uigine的船舶运动仿真 |
| 3.2 船舶运动工况模拟平台运动学 |
| 3.2.1 工况模拟平台逆运动学解算 |
| 3.2.2 牛顿-拉夫逊正运动学解算 |
| 3.3 船舶模拟运动平台电动缸控制策略 |
| 3.3.1 电动缸与伺服控制数学模型 |
| 3.3.2 基于前馈补偿的位置PID控制 |
| 3.2.3 基于Matlab的电动缸控制仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 吊运机械臂末端运动补偿控制研究 |
| 4.1 建立平台的全局坐标系 |
| 4.2 船舶激励下机械臂运动分析 |
| 4.2.1 机械臂随动的激励模型 |
| 4.2.2 机械臂末端运动变化解算 |
| 4.3 吊运机械臂的运动补偿控制策略 |
| 4.3.1 逆运动学补偿控制策略 |
| 4.3.2 补偿关节角几何法求解 |
| 4.4 末端位置补偿控制策略仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 控制系统软件设计及实验结果分析 |
| 5.1 控制系统软件整体框架设计 |
| 5.2 UI交互界面模块功能设计 |
| 5.2.1 主界面功能显示分区 |
| 5.2.2 数据显示可视化设计 |
| 5.3 主要执行器模块驱动设计 |
| 5.3.1 电动缸伺服驱动模块设计 |
| 5.3.2 机械臂远程控制模块设计 |
| 5.4 船舶运动工况模拟平台控制实验 |
| 5.4.1电动缸位置前馈控制实验 |
| 5.4.2平台在线运动模拟实验 |
| 5.5 吊运机械臂末端位置补偿实验 |
| 5.5.1 末端位置静态补偿实验 |
| 5.5.2 末端位置动态补偿实验 |
| 5.6 本章小节 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（7）核电大型回转体工件90/180度翻转机构型综合与关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 核电大型回转体工件简介 |
| 1.2 大型翻转机的研究状况、构型及关键问题 |
| 1.2.1 大型翻转机的研究现状 |
| 1.2.2 现有大型翻转机的构型 |
| 1.2.3 大型翻转机研究中的关键问题 |
| 1.3 机构型综合研究现状 |
| 1.4 拮抗驱动原理在绳驱动机构中的应用现状 |
| 1.5 课题研究意义与主要内容 |
| 第2章 核电回转体工件翻转运动模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数学基础 |
| 2.2.1 回转体工件的刚体运动描述 |
| 2.2.2 特殊欧氏群SE(3) |
| 2.2.3 特殊欧氏群与刚体运动 |
| 2.2.4 特殊欧氏群的李代数 |
| 2.3 核电大型锻件规格与特征 |
| 2.4 回转体工件翻转运动模型 |
| 2.4.1 回转体工件位姿、运动的表示 |
| 2.4.2 翻转运动模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 90/180 度翻转机构型综合 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 90 /180 度翻转机初始构型 |
| 3.2.1 Ⅰ类初始构型 |
| 3.2.2 Ⅱ类初始构型 |
| 3.2.3 Ⅲ类初始构型 |
| 3.3 90 /180 度翻转机整体构型 |
| 3.3.1 以~x R_1~xR_2 机构为基础的整体构型 |
| 3.3.2 以~x R_1+~xR_2 机构为基础的整体构型 |
| 3.3.3 以~x R_(1(4))~yR_(2(3))机构为基础的整体构型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多模式90/180 度翻转机构型综合 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多模式90/180 度翻转机初始构型 |
| 4.3 多模式90/180 度翻转机整体构型 |
| 4.3.1 以~xR_1 ~xR_2 ~yR_3 机构为基础的整体构型 |
| 4.3.2 以~x R_1 ~yR_3 ~xR_2 机构为基础的整体构型 |
| 4.3.3 以~x R_1(~xR_2+~yR_3)机构为基础的整体构型 |
| 4.3.4 以~(-y)R_3~xR_1 ~xR_2 机构为基础的整体构型 |
| 4.3.5 以~x R_1+~xR_2 ~yR_3 机构为基础的整体构型 |
| 4.3.6 以~x R_2+~xR_1~(-y)R_3 机构为基础的整体构型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 核电大型工件90/180 度重载翻转机运动学分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 翻转机的位置分析 |
| 5.2.1 翻转机结构及主要工作过程 |
| 5.2.2 位置分析正解 |
| 5.2.3 位置分析反解 |
| 5.3 翻转机的雅可比矩阵 |
| 5.3.1 滑轮中心相对速度求解 |
| 5.3.2 卷扬系统绳端速度求解 |
| 5.4 数值计算及运动仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 核电大型工件90/180 度重载翻转机控制策略 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 拮抗驱动原理及在重载翻转机中应用的关键问题 |
| 6.3 重载翻转机动力学分析 |
| 6.4 拮抗力求解的优化函数 |
| 6.5 影响拮抗力大小的因素 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（8）串联多自由度机器人动力学建模与控制系统开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 机器人运动学与动力学建模 |
| 1.2.2 机器人轨迹规划 |
| 1.2.3 机器人控制 |
| 1.2.4 小结 |
| 1.3 课题目标与研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 研究目标与研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 基于旋量理论的串联机器人运动学分析 |
| 2.1 旋量理论基础 |
| 2.2 机器人正向运动学 |
| 2.3 机器人逆向运动学 |
| 2.4 针对PUMA560型机器人的运动学仿真分析 |
| 2.4.1 PUMA560机器人简介 |
| 2.4.2 PUMA560机器人正向运动学 |
| 2.4.3 PUMA560机器人逆向运动学 |
| 2.4.4 MATLAB仿真验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 结合旋量理论的拉格朗日动力学建模方法 |
| 3.1 理论基础 |
| 3.1.1 串联机器人雅可比矩阵 |
| 3.1.2 拉格朗日法 |
| 3.2 拉格朗日动力学方程推导 |
| 3.3 针对PUMA560型机器人的动力学建模仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 机器人轨迹规划 |
| 4.1 理论基础 |
| 4.1.1 齐次变换矩阵 |
| 4.1.2 等效转角与转轴 |
| 4.2 直线轨迹规划方法 |
| 4.2.1 直线位置轨迹规划 |
| 4.2.2 直线姿态轨迹规划 |
| 4.3 圆弧轨迹规划方法 |
| 4.3.1 圆弧位置轨迹规划 |
| 4.3.2 圆弧姿态轨迹规划 |
| 4.4 针对PUMA560机器人轨迹规划的仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 非线性PD-Terminal滑模控制 |
| 5.1 非线性PD控制 |
| 5.2 滑模控制 |
| 5.2.1 滑模控制基本原理 |
| 5.2.2 滑模控制设计 |
| 5.2.3 抖振的消除 |
| 5.3 Terminal滑模控制 |
| 5.4 非线性PD-Terminal滑模控制 |
| 5.5 针对PUMA560 型机器人的非线性PD-Terminal滑模控制的仿真分析 |
| 5.5.1 直线轨迹控制 |
| 5.5.2 圆弧轨迹控制 |
| 5.6 控制参数仿真分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
| 致谢 |
（9）运动几何学加速度特征及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 论文研究背景与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 刚体运动几何学理论 |
| 1.3.2 机床空间误差建模研究 |
| 1.3.3 移动副静态误差测试方法 |
| 1.3.4 移动副动态误差测试方法 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 2 平面运动几何学加速度特征 |
| 2.1 刚体平面运动描述的一般形式 |
| 2.1.1 位置的描述 |
| 2.1.2 姿态的描述 |
| 2.1.3 位姿的描述 |
| 2.1.4 基于齐次变换的刚体平面运动轨迹 |
| 2.2 刚体平面运动描述的相伴形式 |
| 2.2.1 平面Frenet标架 |
| 2.2.2 平面曲线与曲线相伴 |
| 2.2.3 动瞬心线 |
| 2.2.4 定瞬心线 |
| 2.2.5 拐点圆 |
| 2.3 刚体平面运动角速度 |
| 2.4 刚体平面运动角加速度 |
| 2.5 刚体平面运动加速度瞬心 |
| 2.6 刚体平面运动加速度特征 |
| 2.6.1 速度瞬心与加速度瞬心连线点的加速度特征 |
| 2.6.2 拐点圆上点的加速度特征 |
| 2.7 平面全铰链四杆机构算例 |
| 2.7.1 位移方程的建立与求解 |
| 2.7.2 角速度分析 |
| 2.7.3 角加速度分析 |
| 2.7.4 曲柄摇杆机构加速度瞬心 |
| 2.8 平面曲柄滑块机构算例 |
| 2.8.1 位移方程的建立与求解 |
| 2.8.2 角速度分析 |
| 2.8.3 角加速度分析 |
| 2.8.4 曲柄滑块机构加速度瞬心 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 空间运动几何学加速度特征 |
| 3.1 刚体空间运动描述的一般形式 |
| 3.1.1 位置的描述 |
| 3.1.2 姿态的描述 |
| 3.1.3 位姿的描述 |
| 3.1.4 RPY角与欧拉角 |
| 3.1.5 基于齐次变换的刚体空间运动轨迹 |
| 3.2 刚体空间运动描述的相伴形式 |
| 3.2.1 空间Frenet标架 |
| 3.2.2 空间曲线与曲线相伴 |
| 3.2.3 直纹面Frenet标架 |
| 3.2.4 空间曲线与直纹面相伴 |
| 3.2.5 瞬时螺旋轴 |
| 3.2.6 定瞬轴面 |
| 3.2.7 动瞬轴面 |
| 3.3 刚体空间运动角速度 |
| 3.4 刚体空间运动角加速度 |
| 3.5 刚体空间运动加速度瞬心 |
| 3.6 空间RCCC机构算例 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 加速度与角度运动学模型建立 |
| 4.1 角速度求解方法一 |
| 4.2 角速度求解方法二 |
| 4.3 运动学微分方程建立 |
| 4.4 空间RCCC机构验证 |
| 4.4.1 RCCC机构基本运动参数理论值求解 |
| 4.4.2 RCCC机构进行运动学模型正解验证 |
| 4.4.3 RCCC机构进行运动学模型反解验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 机床移动副动态精度测量应用 |
| 5.1 加速度传感器测量机床移动副动态精度 |
| 5.1.1 测量仪器 |
| 5.1.2 三点测量模型 |
| 5.2 激光干涉仪测量机床移动副准静态误差 |
| 5.2.1 测量仪器 |
| 5.2.2 准静态测量模型 |
| 5.3 加速度信号的分析 |
| 5.3.1 加速度信号预处理 |
| 5.3.2 加速度数据二次积分 |
| 5.4 试验结果对比 |
| 5.5 移动副不变量误差比较 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）无人变胞车辆重构构型研究及其运动学与动力学分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 变胞机构的研究现状 |
| 1.2.2 轮腿式移动机器人的研究现状 |
| 1.3 本课题的主要内容 |
| 第二章 变胞汽车结构分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 变胞汽车整体结构设计 |
| 2.3 变胞汽车各机构设计 |
| 2.3.1 串联腿部机构设计 |
| 2.3.2 举升机构设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 变胞汽车重构过程构态分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 变胞汽车重构过程分析 |
| 3.3 基于数字化建模的变胞汽车构态分析 |
| 3.3.1 变胞汽车各构态邻接矩阵建模 |
| 3.3.2 变胞矩阵建模理论 |
| 3.3.3 变胞汽车各构态间变胞进化过程分析 |
| 3.4 基于基因建模的变胞汽车构型进化分析 |
| 3.4.1 变胞机构基因建模理论 |
| 3.4.2 变胞汽车多构态变胞进化过程分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 变胞汽车重构过程运动学模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 变胞汽车位置与姿态的描述 |
| 4.3 变胞汽车重构各阶段的运动学模型 |
| 4.3.1 支撑阶段运动学建模 |
| 4.3.2 举升过程运动学分析 |
| 4.3.3 立起过程运动学分析 |
| 4.4 变胞汽车重构过程运动稳定性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 变胞汽车重构过程动力学模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 拉格朗日动力学方程 |
| 5.3 变胞汽车各构件惯性张量 |
| 5.4 变胞汽车各阶段动力学模型 |
| 5.4.1 变胞汽车支撑阶段动力学模型 |
| 5.4.2 变胞汽车举升阶段动力学模型 |
| 5.4.3 变胞汽车立起阶段动力学模型 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 变胞汽车重构运动学动力学仿真 |
| 6.1 变胞汽车重构过程运动仿真 |
| 6.1.1 关节电机运动规律设计 |
| 6.1.2 支撑阶段运动仿真 |
| 6.1.3 举升阶段运动仿真 |
| 6.1.4 立起阶段运动仿真 |
| 6.2 变胞汽车重构过程动力学仿真 |
| 6.3 无人重构变胞汽车的虚拟样机模型 |
| 6.3.1 无人重构变胞汽车虚拟样机建立 |
| 6.3.2 Adams仿真结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 论文展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
四、刚体运动的齐次变换（论文参考文献）
- [1]基于可穿戴惯性测量的滑雪运动员姿态测量与水平评估方法[J]. 张艺佳,姚小兰,韩勇强,李佩璋,张浩,曹洪卿,方勖洋. 导航定位与授时, 2021(06)
- [2]基于实测误差的齿轮传动建模及修形技术研究[D]. 苏家乙. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]多自由度冗余空间机械臂位姿一体化规划与控制[D]. 谢亚恩. 哈尔滨工程大学, 2020(04)
- [4]基于高速图像反馈的机器人视觉伺服控制研究[D]. 缪成宗. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [5]基于模糊神经网络与旋量理论的6R机械臂运动和动力研究[D]. 王波. 太原理工大学, 2020(07)
- [6]船用吊运机械臂工况模拟与运动补偿控制研究[D]. 黎锐. 吉林大学, 2019(03)
- [7]核电大型回转体工件90/180度翻转机构型综合与关键技术研究[D]. 杨召. 燕山大学, 2019(03)
- [8]串联多自由度机器人动力学建模与控制系统开发[D]. 邝明. 湖南科技大学, 2019(02)
- [9]运动几何学加速度特征及其应用研究[D]. 张楠. 大连理工大学, 2019(02)
- [10]无人变胞车辆重构构型研究及其运动学与动力学分析[D]. 孙磊. 合肥工业大学, 2019(01)