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第一章绪论
1.1引言
1.2机器人灵巧手的发展概况
1.2.1国外灵巧手的研究成果
1.2.2国内灵巧手的研究成果
1.3虚拟现实技术的发展及其特征
1.3.1虚拟现实技术的发展概况[11]
1.3.2虚拟现实技术的特征
1.4虚拟现实技术在机器人领域的应用
1.4.1国外研究成果
1.4.2国内研究成果
1.5本论文研究的主要内容和特点
第二章基于虚拟现实的机器人灵巧手遥操作平台的设计
2.1引言
2.2虚拟现实机器人灵巧手遥操作平台的总体结构
2.2.1虚拟现实机器人灵巧手遥操作平台的硬件结构
2.2.2虚拟现实机器人灵巧手遥操作平台的软件结构
2.3构建虚拟作业场景
2.3.1虚拟对象的构建
2.3.2动画效果的实现
2.4虚拟灵巧手运动学建模
2.4.1实验室灵巧手的基本结构
2.4.2虚拟灵巧手的运动学分析和建模
2.5灵巧手控制方式的设计
2.5.1直接控制方式实现对灵巧手的遥控
2.5.2示教再现方式实现对灵巧手的遥控
2.5.3自动方式实现灵巧手操作的预演
2.6操作界面的设计
2.7各方案比较
本章小结
第三章灵巧手抓取操作规划
3.1引言
3.2手掌运动规划
3.2.1手掌接近物体的方向
3.2.2手掌的空间运动轨迹
3.3手指运动规划
3.4虚拟灵巧手的抓取规划
3.5本章小结
第四章虚拟环境的碰撞检测
4.1引言
4.2基于AABB的碰撞检测方法
4.2.1 AABB包围盒的定义
4.2.2 AABB包围盒的相交测试及实现
4.3基于OBB的碰撞检测方法
4.3.1 OBB包围盒的定义
4.3.2 OBB包围盒的相交测试及实现
4.3.3 OBB方法的缺点
4.4综合运用AABB和OBB方法的实现
4.5本章小结
第五章基于模糊逻辑的灵巧手抓取方式规划设计
5.1引言
5.2机器人灵巧手的抓取方式
5.2.1平行抓取
5.2.2聚中抓取
5.2.3捏式抓取
5.3模糊控制
5.4抓取方式规划算法的推导
5.4.1确定模糊控制器的输入变量和输出变量
5.4.2输入变量和输出变量的模糊化
5.4.3建立模糊控制规则
5.4.4模糊推理与模糊控制响应表
5.5基于模糊逻辑的抓取方式规划的实现
5.6本章小结
第六章灵巧手抓取实验
6.1实验平台的硬件和软件
6.1.1硬件配置和连接
6.1.2软件结构
6.2不同方式下的灵巧手抓取实验
6.2.1直接控制方式的灵巧手抓取实验
6.2.2示教控制方式的灵巧手抓取实验
6.2.3自动控制方式的虚拟灵巧手的抓取实验
6.3本章小结
第七章全文的总结和展望
7.1研究工作的主要进展
7.2后续研究工作的展望
参考文献
作者在攻读博士学位期间撰写的论文和申请的专利
作者在攻读博士学位期间完成的科研项目
致谢