面向护理任务的大负载关节设计及其阻抗控制研究

目录

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第1章绪 论

1.1 课题研究的背景与意义

1.2 机器人关节系统研究现状及分析

1.2.1 机器人关节系统国外研究现状

1.2.2 机器人关节系统国内研究现状

1.3 机器人关节输出扭矩传感技术研究现状及分析

1.3.1 基于弹性元件的扭矩传感技术

1.3.2 基于应变计的扭矩传感技术

1.3.3 基于高精度编码器的扭矩传感技术

1.4 阻抗控制研究现状及分析

1.4.1 基于力的阻抗控制研究现状

1.4.2 基于位置的阻抗控制研究现状

1.4.3 阻抗控制的新发展趋势

1.5 本文的主要研究内容

第2章 大负载关节结构与控制系统设计

2.1 引言

2.2 大负载关节的设计指标分析

2.3 大负载关节结构设计

2.3.1 大负载关节机械结构设计

2.3.2 大负载关节关键零部件选型

2.3.3 大负载关节关键零件强度校核

2.4 大负载关节控制与硬件系统设计

2.5 本章小结

第3章基于双编码器的关节输出扭矩评估方法

3.1 引言

3.2 带谐波减速器机器人关节变形分析

3.3.1 带谐波减速器关节变形拟合模型

3.3.2 带谐波减速器关节变形拟合模型标定与使用

3.4 基于BP神经网络的关节扭矩评估方法

3.4.1 BP神经网络输入变量

3.4.2 基于BP神经网络的关节扭矩评估系统

3.5 本章小结

第4章 基于位置的大负载关节阻抗控制

4.1 引言

4.2 阻抗控制的基本思想

4.3.1 基于位置的阻抗控制器原理

4.3.2 基于位置的大负载关节阻抗控制器设计

4.4 应用于护理任务时阻抗控制参数选择

4.4.1 大负载关节应用于护理环境的简化数学模型

4.4.2 阻抗控制参数特性仿真与选择

4.5 本章小结

第5章大负载关节样机集成及实验

5.1 引言

5.2 大负载关节性能测试

5.3.1 实验平台搭建

5.3.2 实验过程

5.3.3 两种关节扭矩评估方法的实验结果

5.3.5 两种关节扭矩评估方法对比分析

5.4 阻抗控制实验

5.4.1 第一关节阻抗控制实验

5.4.2 第二关节阻抗控制实验

5.5 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它成果

致 谢