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七自由度冗余空间机械臂多目标轨迹规划研究
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景和研究意义
1.2 空间机械臂的发展和应用综述
1.3 冗余机械臂建模方法概述
1.3.1 冗余机械臂运动学建模方法概述
1.3.2 冗余机械臂动力学建模方法概述
1.4 机械臂多目标轨迹规划研究现状
1.5 空间机械臂任务规划研究现状
1.6 课题来源和本文的主要研究内容
第2章 冗余自由度机械臂运动学和动力学研究
2.1 引言
2.2 冗余自由度机械臂运动学分析
2.2.1 运动学建模与正运动学分析
2.2.2 基于奇异鲁棒性逆的逆运动学分析
2.3 冗余自由度机械臂动力学分析
2.3.1 动力学建模与逆动力学分析
2.3.2 基于动力学一般方程的正动力学分析
2.4 算法验证与仿真
2.4.1 基于Simulink的逆运动学仿真
2.4.2 基于SimMechanics的正动力学仿真
2.5 本章小结
第3章 空间机械臂多目标轨迹规划研究
3.1 引言
3.2 基于B样条曲线的关节空间轨迹构造
3.2.1 B样条曲线理论基础
3.2.2 三次均匀B样条曲线的构造
3.3 多目标轨迹规划问题的数学模型
3.3.1 目标函数
3.3.2 约束条件
3.4 基于遗传算法的多目标优化问题求解
3.4.1 遗传算法的基本原理
3.4.2 遗传算法的实现步骤和关键参数
3.5算法验证与仿真
3.5.1 优化问题的描述
3.5.2 遗传算法的设计
3.5.3 优化结果及分析
3.6 本章小结
第4章 空间机械臂任务规划研究
4.1 引言
4.2 空间机械臂的在轨任务模型
4.3 空间机械臂综合目标优化
4.3.1 Pareto最优解集的定义
4.3.2 基于NSGA-II的Pareto最优解集求解
4.4 算法验证与仿真
4.4.1 优化问题的描述
4.4.2 NSGA-II算法的设计
4.4.3 多目标综合优化结果及分析
4.5 本章小结
第5章 实验研究
5.1 引言
5.1 实验平台介绍
5.3 任务空间轨迹规划实验
5.3.1 基于反馈策略的阻尼最小二乘法
5.3.2 任务空间直线轨迹规划实验
5.3.3 任务空间圆弧轨迹规划实验
5.4 空间机械臂多目标轨迹规划实验
5.5 空间机械臂任务规划实验
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它成果
哈尔滨工业大学学位论文原创性声明和使用权限
致谢
