含柔性铰链的并联机器人刚柔耦合动力学与控制研究

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附表索引

第1章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 并联机器人研究现状

1.2.2 并联机器人动力学研究现状

1.2.3 并联机器人控制策略研究现状

1.2.4 国内外研究现状对本研究课题的启示

1.3 研究目标与方法

1.3.1 研究目标

1.3.2 研究方法

1.4 课题研究技术路线图

1.5 主要研究内容与论文章节安排

1.6 本章小结

第2章 并联机器人结构设计与运动学分析

2.1 引言

2.2 并联机器人结构设计

2.3 并联机器人运动学分析

2.3.1 位置逆解

2.3.2 位置正解

2.3.3 奇异位形分析

2.4 本章小结

第3章 机器人刚柔耦合动力学建模与仿真

3.1 引言

3.2 多体系统传递矩阵法

3.3 动力学建模

3.4 系统元件动力学及其转换方程分析

3.4.1 状态向量

3.4.2 空间刚体的动力学及其转换方程

3.4.2 空间均匀梁的动力学及其转换方程

3.4.3 空间弹性铰链的转换方程

3.5 系统整体转换方程及其动力学方程

3.5.1 系统整体转换方程

3.5.2 动力学方程

3.6 刚柔耦合动力学仿真

3.6.1 并联机器人ADAMS刚性模型的创建

3.6.2 并联机器人ADAMS刚柔耦合模型的创建

3.6.3 并联机器人动力学仿真分析

3.7 本章小结

第4章 并联机器人的控制研究

4.1 引言

4.2 并联机器人状态空间

4.2.1 増广特征向量及其正交性

4.2.2 状态方程

4.2.3 输出方程

4.2.4 状态空间方程

4.2.5 Hankel模型约简

4.3 总体控制方案设计

4.4 并联机器人SimMechanics仿真模型

4.5 LQR控制分析

4.5.1 LQR控制原理

4.5.2 LQR控制的数值仿真分析

4.6 基于GA优化的LQR控制分析

4.6.1 基于遗传算法权矩阵参数的优化设计

4.6.2 权矩阵参数对目标函数影响的分析

4.6.3 权矩阵参数优化

4.6.4 仿真分析

4.7 LQR控制与GA优化的LQR控制对比分析

4.8 本章小结

第5章 GA优化的LQR控制下机器人稳定性测试

5.1 引言

5.2 振动理论

5.3 并联机器人稳定性测试

5.3.1 测试方法介绍

5.3.2 定平台受激振情况下稳定性测试

5.3.3 动平台加载情况下稳定性测试

5.4 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

附录A 攻读学位期间取得的成果（论文、专利、奖励）