一、Novel Hyper-Redundant Manipulator-. Design, Study and Experiment（论文文献综述）
华明明[1]（2021）在《玻璃磨边机上下料机械手的研发》文中研究说明随着国内小型玻璃加工制造企业对自动化设备需求的增加,尤其是用于玻璃清洗、磨边、钢化等工序上下料的小型自动化设备具有广阔的市场空间。目前大中型玻璃加工制造企业的上下料设备主要采用关节型通用机械手,该类设备安装维护费用较高,在小型企业难以实现多工位、多台数普及。因此,研制一种结构简单、研发制造周期短、成本较低、具有一定通用性的小型上下料机械手可以解决小型企业自动化程度低的问题,有效提高企业的生产效率和降低成本。本文综述了国内外上下料机械手的研究现状及现有机型,根据玻璃加工的实际生产环境,分析了上下料机械手的工作流程,提出一种能够连续完成玻璃磨片工序上、下料操作的机械手;设计了其机械结构的总体方案,并进一步对驱动机构、传动机构、物料搬运支架机构,气动吸附装置及传送机构等进行选型设计,借助三维设计软件对机械手进行了三维建模,并进一步运用ADAMS软件对机构进行运动学及动力学仿真,验证机械手末端平台的运动轨迹及机械结构的合理性。基于ANSYS对机械手的关键零部件进行有限元静力学分析,通过分析应力云图和应变云图验证机械手强度和刚度的可靠性。控制系统基于高性能、低成本总线技术,采用PLC主控制器。根据工程实际合理分配I/O口,完成控制系统中电路和气动的接线设计、程序编写及外部接线图绘制等。搭建样机平台,对机械手的进行现场安装调试。该平板玻璃磨边工序自动上下料机械手达到预期的动作目标,符合实际生产线的需求,能够满足小型企业的生产要求。
孟浩[2]（2021）在《番茄采摘机械手的设计与试验研究》文中指出我国已成为番茄的最大的生产与出口国,果蔬的季节性采摘,会造成周期性的劳动力急缺、劳动力成本突增,从而增加了果蔬的种植生产成本。因此对番茄采摘机械的研究成为了智慧农业发展的重要方向之一。采摘机械手作为果蔬收获类机器人的末端执行器是整个采摘系统的重要组成部分,机械手的采摘能力直接影响了整个体统的执行效率,所以对采摘机械手的设计是收获机器人研发的重要环节。在总结了当前采摘机械手在国内外的发展现状,以最大限度的保护番茄果实不受损伤为设计目标,受番茄的植物学特征启发,遵循番茄自然生长繁衍规律,以TRIZ创新设计理论为辅助工具,设计出了一种将作用力施加于番茄桔梗生长节点的番茄采摘机械手。并通过模拟仿真、样机试验等方式对番茄采摘机械的设计合理性和采摘效率进行了验证。验证结果表明,所设计的番茄采摘机械手达到了设计的预期目标。本设计的创新点在于机械手采摘番茄的方式,通过对番茄植物学特征的研究发现番茄叶柄与桔梗相连处有一生长节点,在进行采摘时番茄从此节点分离所需拉力最小;通过采摘番茄时的受力分析可知,采摘番茄的难易程度与番茄桔梗同上级分支间的夹角成正比,而机械手中的分离机构能够增大番茄桔梗与上级分支间的倾斜角度使番茄更容易被采摘。所以设计了一种能够即不对番茄果实施加压力又能将该节点分离的采摘机械气人末端执行器。所设计机械手将番茄的定位机构与桔梗的分离机构分层结合到统一系统中,研究初期以微型处理器Arduino进行控制,通过调节机械手中的三个伺服电机协同带动机构运动来完成设计的预定采摘动作。
孔一啸[3]（2021）在《基于中医推拿手法的混联机器人设计与研究》文中研究指明中医推拿作为一种较为古老的医疗外治法,源远流长、历史悠久,其在治疗疾病、养生保健方面有着显着功效。然而受诸多现实条件所制,其无法得到广泛应用与普及。研究一款基于中医推拿手法的串并混联推拿机器人,将中医推拿交给机器人来执行,不仅可将推拿师从繁重的体力劳作中解放出来,同时可使推拿手法趋于规范化、标准化,具有重大的研究及实用价值。本文通过对典型推拿手法的分析,提出串并混联推拿机器人构型设计方案并对串并混联机构拓扑结构进行设计。基于改进的Denavit-Hartenberg参数法得到串联式推拿机械臂的正向运动学方程;采用搜索法结合机械臂工作空间约束条件及正向运动学方程对推拿机械臂工作空间进行求解。采用螺旋理论及修正的Kutzbach-Grübler公式求解验证并联式推拿机械手的自由度特征;建立推拿机械手的位置反解及雅克比矩阵的数学模型;基于MATLAB及ADAMS软件对构建的数学模型进行仿真数值分析。运用极限搜索法结合位置反解模型求解推拿机械手工作空间;基于量纲一致雅克比矩阵构建了推拿机械手灵巧度指标模型,获得了灵巧度指标在工作空间中的分布规律;采用螺旋理论建立了推拿机械手运动/力传递及约束性能指标,得到了运动/力传递及约束性能指标在工作空间分布规律;基于螺旋理论及运动/力传递性能指标对推拿机械手在工作空间中奇异性进行判定。本文通过对常见推拿手法运动轨迹、手法动作、力学特征及手法操作体位等分析,提出以1P+5R串联式推拿机械臂及含恰约束支链的3-PSS/PRR并联式推拿机械手为基础的串并混联推拿机器人。通过对该推拿机器人运动学及其性能研究表明,推拿机器人工作空间可满足推拿应用工作范围要求;推拿机械手在工作空间中无奇异位形且运动/力性能及灵巧度性能良好。
时宽祥[4]（2021）在《三平移刚柔混合绳驱并联机械手的优化设计与稳健性研究》文中认为绳驱并联机械手是一种用绳索驱动代替刚性杆驱动的并联机构,广泛应用于力觉交互、射电望远镜、康复训练等领域。高加速、高稳定及高精度的绳驱并联机械手已成为当下机器人学研究的热点。本文基于此提出了一种新型三自由度刚柔混合绳驱并联机械手,并主要对该机构的运动学、优化设计、稳健性和动力学展开了研究,为高速绳驱并联机械手的优化设计及应用奠定了理论基础。主要研究内容如下:基于封闭矢量方法推导了机械手的运动学方程,并分析了机构的可达工作空间和任务工作空间以及中间弹性支链对工作空间的影响。力传递性能是评价绳驱机构性能的主要因素。本文在力传递性能分析中,确定了基于矩阵正交度的机械手驱动性能指标OLAI和约束性能指标OLCI,并采用图解法获得了局部力/力矩的可行工作空间。采用基于OLAI和OLCI的全局驱动性能指标OGAI和约束性能指标OGCI作为衡量机械手全局性能的指标,利用性能图谱的优化方法对机械手的驱动和约束性能进行优化,获得了合理的静平台、中间支链及动平台的尺度参数。通过对比分析优化前后机械手的性能图,表明所采用的性能指标及优化方法具有一定的理论参考价值。为了使机械手实现高速运动,本文在机构满足高加速度及期望任务工作空间的条件下,以绳索的驱动拉力为优化目标,利用差分（DE）进化算法对机械手的加速性能进行优化,确定了合理的弹簧弹性系数和初始长度,并通过优化后机械手的加速能力证明了算法的可行性。相比刚性机构,绳驱机构抵抗外界干扰的能力较弱。本文基于高斯最小约束原理和螺旋理论,在广义空间中研究了扰动对欠约束绳驱并联机械手的影响,并分析了机械手的动态稳健性（稳定性）;利用力旋量的可行工作空间,对欠约束绳驱机械手进行了静态稳健性分析。采用拉格朗日方法建立了三平移刚柔混合绳驱并联机械手的动力学方程,并通过联合MATLAB数值计算与ADAMS仿真验证了动力学方程的正确性。基于优化结果制作了实验样机,并通过实验验证了机构的模型是正确的。
胡振[5]（2020）在《立井摩擦提升安全可靠性及智能保护技术研究》文中研究指明矿山生产是多系统构成的统一体,各系统之间互相依赖、相互制约。在矿山生产中,立井提升系统是矿井生产的“咽喉”要道,提升系统正常与否不仅影响生产,还直接关系着乘员的生命安全。立井提升多以摩擦提升为主,随着矿山生产向大型化,自动化,智能化方向发展,大型摩擦提升系统应用越来越多,大型摩擦提升系统对安全性及可靠性提出了更高的要求。消除提升系统的事故隐患,杜绝事故发生是保障提升安全,特别是确保大型现代化矿井安全高效生产的前提,也是确保矿山安全的重中之重。论文以摩擦提升系统的提升安全为研究课题,以摩擦提升系统发生滑绳溜车事故为分析基础,研究滑绳溜车事故形成机理,通过对事故的结构重要度分析发现摩擦系数过小、提升载荷超重、闸瓦与制动盘间摩擦系数过小,制动力矩小等是引发事故的基础因素,通过构建摩擦提升系统多自由度力学模型,利用动力学分析方法,对五自由度摩擦提升系统的提升过程进行力学分析,研究各种运行工况下提升系统的安全性,确定了超载提升,重载下放,重载上提制动,急停等是引发事故的动态原因。通过对提升系统安全可靠性分析,得到了摩擦提升系统滑绳溜车事故可靠制动的力学表达式,结合系统仿真及试验等手段得到了防止事故的理论依据。依据对防止滑绳溜车力学研究结论,设计了滑绳溜车事故智能保护系统,研制了滑绳溜车事故智能保护装置。对智能保护系统装置中可防止滑绳溜车事故的智能保护机械手进行了有限元分析,并对其安全可靠性进行了分析。结合现场对智能保护系统进行试验,验证了该装置的可靠性、安全性,为摩擦提升矿井提供了安全保障。该论文有图36幅,表格15幅,参考文献72篇。
李凤刚[6]（2020）在《连续机器人操作的运动规划研究》文中进行了进一步梳理与传统机器人相比,连续型机器人具有灵巧度高、安全性好、非结构化环境适应能力强以及能够操作不同尺寸物体的特点,在医疗服务、航空航天等优势产业领域表现出了巨大的应用潜力。本文以面向狭小、障碍空间作业的冗余自由度线驱动连续机器人为研究对象,针对连续机器人运动学建模、轨迹规划以及避障运动规划等相关问题开展了研究。具体内容如下:（1）为满足线驱动连续机器人运动控制需求,研究连续机器人的运动学特征,提出了一种完整的线驱动连续机器运动学建模方法,并给出了操作臂驱动空间与工作空间完整的运动学解析映射。该方法在分段恒定曲率假设的前提下,基于李群、李代数及指数坐标理论,获得了操作臂关节空间与工作空间的运动学映射;基于操作臂固有的几何特征,推导了驱动空间与关节空间的解耦映射。并通过正、逆运动学仿真算例,验证了所给运动学建模过程的合理性和运动学映射的正确性。（2）考虑连续机器人运动的平稳性要求,研究线驱动连续机器人的轨迹规划方法。首先,以实现连续机器人关节空间“点到点”规划为目标,提出了一种基于五次项式插值的关节空间轨迹规划方法,并给出了“多节点平面弯曲运动规划”和“空间抓取运动规划”算例。接着,以实现连续机器人工作空间“点到点”轨迹规划为目标,提出了一种基于速度级逆解的工作空间轨迹规划方法,并给出了“末端直线路径跟随”算例。将上述三个算例得到的驱动空间仿真结果用于样机驱动,操作臂均能稳定、无冲击的安全运行,并且操作臂空间运行位姿能够与仿真结果保持一致,进而验证了两种轨迹规划方法的有效性。（3）从连续机器人执行操作任务的安全性角度出发,研究冗余自由度连续机器人的避障规划方法。首先,提出了针对气瓶内表面约束特性的内窥检测运动规划方法-“双空间协同规划法”,该方法不仅能够实现高维运动学模型的降阶处理,而且还可避免操作臂的“自运动”现象;此外,该方法还为连续机器人微分逆运动学奇点附近的运动规划提供了一种解决方案。提出的“偏置逃逸法”使连续机器人具备一定自主避障能力,该方法不仅能够自主选择逃逸控制点而且能够动态调整自由速度矢量的方向及大小,简化了人为设置逃逸方向的过程,提升了运动规划效率。
李国涛[7]（2020）在《可展开桁架式抓取机械手设计与控制研究》文中进行了进一步梳理近些年来,随着地球轨道上的太空垃圾越积越多,太空垃圾给人类的宇宙探索活动带来了重重阻碍,因此世界各国开始对太空垃圾回收问题进行广泛关注。当前,已有的太空垃圾回收方法主要有空间机械臂捕获技术、空间飞网和飞爪技术、空间桁架式抓取机构技术等,相对其他的回收技术,空间桁架式抓取机构技术具有可操纵性好、刚度高、驱动简单、适用范围广的优点。以太空垃圾回收为背景,本文主要围绕可展开桁架式机械手设计、动力学建模、运动控制和抓取规划等方面开展理论和实验研究。针对一般性太空垃圾的抓取操作和空间应用中的运载问题,基于剪叉机构和双平行四边形机构,进行可展开桁架式抓取机械手的设计与分析研究。首先,提出一类的可展开桁架式抓取机械手,该机械手在运载时可以获得一个紧凑的构态,在抓取操作时可以获得一个大尺度的构态;并且它的展开运动和抓取运动是运动学解耦的。为了提高机械手的可靠性和稳定性,通过设计锁定机构,提出一种含锁定关节的可展开桁架式机械手,以满足复杂任务的需要。然后,对可展开桁架式抓取机械手的运动学、展开性能、工作空间、可操作度、紧凑性和刚度等方面进行详细分析,结果表明该机构具有灵巧性好、刚度高的特点。通过分析可展开桁架式抓取机构的串并联和展开机构特征,开展基于递归牛顿欧拉方法的可展开抓取机构高效动力学建模与分析研究。首先,直接利用可展开抓取机构所有杆件间的几何关系,通过获取其系统动能、势能和广义力,基于拉格朗日力学构造其动力学模型,该方法的建模过程涉及几何关系多,计算复杂度高。其次,为了提高该机构的动力学模型计算效率,巧妙利用该可展开抓取机构的几何特征和约束关系,将空间闭环机构的建模问题转化为平面机构问题;利用机构展开和抓取运动引起的相互受力关系,使用递归牛顿欧拉方法构建可展开抓取机构的动力学模型,并完成该机构的动力学耦合分析。通过对可展开抓取机构的展开动力学和展开抓取动力学模型特点的分析,开展该机构展开运动和展开抓取协调运动的自适应鲁棒控制方法研究。首先,针对可展开抓取机构的展开运动中存在的过约束问题,利用扩张状态观测器和动力学模型的额定部分,设计该机构展开运动的自适应鲁棒控制器。然后,考虑可展开抓取机构的动力学耦合特性,利用递归动力学模型,为该机构的展开抓取协调运动设计动力学前馈PD控制器。最后,为了降低对精准动力学的依赖和加强对未知扰动的处理能力,设计一种新型自适应扩张状态观测器,以提高扩张状态观测器的收敛性能;为进一步提高系统鲁棒性,利用非连续映射参数自适应控制律和传统自适应鲁棒控制方法,为该机构的展开抓取协调运动设计一种基于自适应扩张观测器的改进型自适应鲁棒控制器。为了提高可展开机械手包络抓取的稳定性,通过对多点接触抓取的力封闭性分析,进行可展开桁架式抓取机械手的最优包络抓取规划方法研究。针对可展开机械手的抓取操作问题,首先分析可展开机械手的包络抓取模式相对于指尖抓取模式的优点。然后,建立抓取力与力封闭性之间的关系,并利用机械手与被抓取物体之间的接触几何约束关系,形成定量的包络抓取力封闭性判定方法,并通过仿真验证归纳出摩擦系数和展开长度等因素对包络抓取力封闭性评价指标的影响规律。最后,以力封闭性评价指标为优化目标函数,以可展开抓取机械手的手指长度为优化变量,并考虑抓取操作的约束关系,建立一种可展开抓取机械手的最优包络抓取规划方法。最后,研制可展开桁架式机械手的样机并开展系统性的实验研究。为了验证本文提出的可展开机械手的机械性能、各种运动控制方法的控制性能以及含锁定关节的机械手包络抓取性能,搭建可展开抓取机构、单手指和两手指的可展开机械手的实验样机系统。基于搭建的实验样机系统,完成以下控制算法实验验证,包括可展开抓取机构的展开运动控制实验验证、基于递归动力学模型和基于自适应扩张状态观测器的展开抓取协调运动控制实验验证。然后,以搭建的不同可展开机械手为实验平台,对可展开机械手的包络抓取力封闭性和可重构性进行实验验证。综上,本文在可展开桁架式抓取机械手的设计与控制等方面展开深入研究,该研究可为太空垃圾回收、在轨服务等太空任务的完成提供重要技术支撑,具有重要的理论和工程意义。
杨柳[8]（2020）在《脑卒中患者手部精准康复的可穿戴设备设计》文中认为脑卒中疾病是手部障碍的高发疾病,每年有成千上万的人由于脑卒中疾病导致手部运动功能障碍,手部可穿戴设备是手部运动功能障碍康复的重要工具。通过两年的调查研究,用于恢复手部功能障碍的产品具有很多问题,本文设计了可以帮助脑卒中患者手部功能恢复的康复机械手,患者的手指能够在传动机构的带动下进行手指运动正常范围内的训练,来逐步提高生活质量。对现有产品及国内外研究现状分析过后,首先研究分析了人手骨骼关节运动方式及其运动范围;运用AHP层次分法,对影响患者使用康复机械手的影响因素进行权重对比。优化了康复机械手体积偏大的问题。运用逆向工程原理对脑卒中患者手部进行3D扫描,对扫描的患者的手模型的数据进行整理及归纳分析,找到明显差异特征,分析手部的个性数值,寻找手部差异点,通过Grasshopper平台建立参数化模型,设置个性化数值,对脑卒中手部穿戴产品佩戴部分进行数值调节,改变模型形态,以达到定制化模型目的,解决运动康复过程中手指部分佩戴不舒适和使用不方便的问题,达到精准训练及精准康复的目的。通过将参数化建模与逆向工程原理相结合,在后续工作中专业医师可以省去手部三维扫描、点云处理、模型曲面重构以及模型实体重构步骤,提高工作效率。然后进行实际佩戴验证,验证参数化模型设计可以应用到康复机械手手指部分的可行性,运用模糊综合评价法对方案进行评价,选出最适合的机械手方案。通过参数化定制模型,康复机械手更贴合手指表面,充分带动手指进行康复运动,达到精准康复及训练的作用。
雷翔鹏[9]（2020）在《欠驱动多指机械手爪抓取能力优化与承载能力分析》文中研究指明人手具有自由度多、灵活度高、出力大等特点,直到现在,还没有一款机器人手能完全模仿人手的功能,为了尽可能模仿人手的高灵活度、可靠性、广泛适用性,研究人员研发了高自由度的灵巧手。欠驱动多指机械手爪作为工业机器人的一种末端执行器,具有独特的机械结构和灵巧的操作性能,使得对目标物体的抓取规划变得非常复杂。欠驱动机构的夹持抓取方式,抓取稳定性以及其抓取稳定可靠性直接决定欠驱动机构设计的成败。由于欠驱动关节的驱动相对于全驱动关节来说是非独立的,其几何参数对抓取稳定性能的影响是未知的,而一个完整的多指抓取规划包括接触点位置布局、接触模型和多指手位形规划等,涉及到静力平衡、接触约束和运动约束等问题。为使欠驱动多指机械手能够保证抓取方式的多样性,具有较大承载能力且能够实现稳定抓取。本文根据一款模块化欠驱动多指机械手爪的工作原理及制作工艺,设计并优化了一种可变手指构型的欠驱动多指机械手爪。经过设计优化后的机械手可以主动适应不同抓取对象的外形要求,结构简单、控制方便,有较好的适应能力。其主要研究内容如下:利用Creo软件对机械手爪整体结构的三维模型进行结构优化,确定其基本配置;进而基于模块化设计思想,设计手指模块、电机驱动模块等结构功能块。设计两款能够实现多种抓取构型的手指机构,建立机械手抓取模型和物体模型,提出所要优化设计的结构参数。针对抓取方式及抓取质量等多个因素对机械手抓取稳定性的影响,基于D-H法建立其正运动学、逆运动学模型。在此基础上,以单个手指为例进行分析研究,验证了运动学正解与逆解以及动力学方程的准确性。基于欠驱动手自身的结构特性及抓取任务的要求,本文根据欠驱动手三种不同的抓取模式分别针对不同的被抓物体进行ADAMS仿真分析,得到了欠驱动手稳定抓取时的接触力曲线;研究手指机构的运动特性,并验证欠驱动手整体结构的合理性。在建立完仿真环境后,对三种抓取模式下的欠驱动手指的基指节推杆与中心滑盘连接手指处所受应力最小为目标在ADAMS中进行参数优化来优化基指节内部推杆的长度及摆动的角度,得到最优解后根据ADAMS仿真得到的力学数据;利用ANSYS对整个欠驱动手以及两种不同的手指机构进行强度分析,验证欠驱动手以及手指机构的承载能力。在验证欠驱动手抓取稳定性的过程中,手指的性质对欠驱动手的抓取稳定性影响很大。对欠驱动机械手的单个手指的属性进行分析,分析了关节接触点位置及接触力对抓取稳定性的影响,提出了接触力及力矩平衡的理论研究分析方法,探讨了影响抓取稳定性的因素。其后,进行欠驱动机械手的控制系统的设计,编写配套的控制程序。可使用PC应用界面进行抓取控制,可完成机械手自身的抓取动作以及手指的转位运动。最后搭建欠驱动多指机械手爪抓取的实验平台。将机械手安装在六自由度机械臂上,通过抓取不同尺寸、形状和质量的物体,验证机械手抓取的多样性、自适应性及抓取的稳定性。
张小青[10]（2020）在《含柔性单元手指机构型综合理论研究》文中研究表明平面机构的结构简单,操作和控制较容易,在工业生产和医疗机械等方面有广泛应用。本文开展对平面闭环运动链的拓扑图构型综合的研究,构造出一系列手指机构原型,丰富了含柔性单元构件手指机构的理论基础。首先,基于图论等相关理论知识,在修正的拓扑胚图中加入二副杆,构造数字拓扑图。利用特征字符串法对数字拓扑图进行同构性判定,得到有效数字拓扑图。然后对同构图进一步判定,除去实际无效的数字拓扑图。对有效的数字拓扑图采用邻接矩阵的判断方法,计算出所有可能运动链,并进行有效性判定,得到全部有效运动链组合。其次,根据有效数字拓扑图和相关的构型综合原理与方法,进一步研究了单自由度和多自由度的单、多指机构,构造出了大量的单自由度和多自由度刚性仿生操作机械手指机构,具有一弯、两弯、三弯的抓取特性。再次,在刚性拓扑图中引入柔性连杆单元,提出了含柔性连杆单元的等效拓扑图,并制定了相应的运动链有效性判定准则。在平面拓扑图的构型综合的基础上,对含单个和多个柔性单元的拓扑图进行构型综合的研究与设计,构造出含单个和多个柔性单元的不同弯度的具有良好自适应性的手指机构。最后,在现有的刚性和含柔性单元手指机构的基础上,利用CAD变量几何法验证其自由度,然后通过Matlab/Simulink模块对其运动特性进行仿真分析,结果证明了等效拓扑图和有效运动链方法对柔性手指机构的构型综合是可行的。
二、Novel Hyper-Redundant Manipulator-. Design, Study and Experiment（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、Novel Hyper-Redundant Manipulator-. Design, Study and Experiment（论文提纲范文）
（1）玻璃磨边机上下料机械手的研发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 工业机械手国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 工业机械手发展趋势 |
| 1.4 课题来源 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第二章 玻璃磨边机上下料机械手结构设计 |
| 2.1 上下料机械手总体方案设计 |
| 2.2 动作流程设计 |
| 2.3 上下料机械手本体结构设计 |
| 2.3.1 平移机构的设计 |
| 2.3.2 传送机构的设计 |
| 2.3.3 翻转机构的设计 |
| 2.3.4 抓取机构的设计 |
| 2.3.5 升降机构的设计 |
| 2.4 机械手关键零部件的选型及尺寸优化 |
| 2.4.1 减速器选型 |
| 2.4.2 电机选型 |
| 2.4.3 同步带选型 |
| 2.4.4 翻转机构尺寸优化 |
| 2.4.5 底架设计及选材 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 玻璃磨边机上下料机械手虚拟仿真分析 |
| 3.1 Adams软件简介 |
| 3.2 上下料机械手的运动学仿真分析 |
| 3.2.1 虚拟样机的建立 |
| 3.2.2 机械手运动学仿真 |
| 3.2.3 仿真结果分析 |
| 3.3 上下料机械手的动力学仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 玻璃磨边机上下料机械手有限元分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元静力学分析 |
| 4.2.1 大臂静力学分析 |
| 4.2.2 移动架静力学分析 |
| 4.3 底架模态分析 |
| 4.3.1 模态分析 |
| 4.3.2 模态分析步骤 |
| 4.3.3 模态结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 气压驱动系统的设计 |
| 5.1 气动系统设计 |
| 5.2 气动回路元件的选择 |
| 5.2.1 气源 |
| 5.2.2 气缸 |
| 5.2.3 真空吸盘和真空发生器 |
| 5.2.4 电磁阀 |
| 5.2.5 气动回路元器件表 |
| 5.3 气动回路设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 机械手控制系统的设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 控制系统硬件设计 |
| 6.2.1 PLC选型 |
| 6.2.2 电机控制电路设计 |
| 6.3 控制系统软件设计 |
| 6.3.1 PLC输入输出端口分配 |
| 6.3.2 PLC程序设计 |
| 6.3.3 PLC程序编写 |
| 6.4 人机交互系统设计 |
| 6.4.1 触摸屏选择 |
| 6.4.2 人机交互界面设计 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 样机组装与调试 |
| 7.1 机械手机械结构组装 |
| 7.2 机械手控制系统安装 |
| 7.3 机械手调试运行 |
| 7.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（2）番茄采摘机械手的设计与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的目的与意义 |
| 1.2 果蔬采摘机械国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 发展方向 |
| 1.3 研究的主要内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究的主要内容 |
| 1.3.2 研究的技术路线 |
| 2 番茄特征及采摘过程分析 |
| 2.1 番茄的植物学特征 |
| 2.1.1 番茄植物特征 |
| 2.1.2 采摘番茄品种选择 |
| 2.2 番茄采摘的工艺要求 |
| 2.2.1 温室番茄种植农艺要求 |
| 2.2.2 人工采摘动作特征分析 |
| 2.3 番茄力学分析 |
| 2.3.1 番茄果实力学特征分析 |
| 2.3.2 番茄桔梗的力学性能分析 |
| 2.3.3 番茄采摘的力学分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 采摘机械手的结构设计 |
| 3.1 设计原则 |
| 3.2 结构形式设计 |
| 3.2.1 采摘方式选择 |
| 3.2.2 采摘动作构思 |
| 3.2.3 驱动方式选择 |
| 3.2.4 传动方式选择 |
| 3.2.5 结构自由度确定 |
| 3.2.6 工作空间确定 |
| 3.2.7 零件加工方式选择 |
| 3.3 总体结构设计 |
| 3.3.1 定位机构设计 |
| 3.3.2 分离机构设计 |
| 3.3.3 承载机构设计 |
| 3.4 控制系统设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 采摘机械手的虚拟样机建立与仿真分析 |
| 4.1 虚拟样机建立 |
| 4.1.1 建立虚拟样机 |
| 4.1.2 采摘动作设计 |
| 4.2 有限元分析 |
| 4.2.1 预试验 |
| 4.2.2 零件静力学分析 |
| 4.3 机械手运动仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 采摘机械手的试验研究 |
| 5.1 样机试制 |
| 5.1.1 零件制作 |
| 5.1.2 机械手装配 |
| 5.1.3 编写控制程序 |
| 5.2 番茄采摘机械手试验研究 |
| 5.2.1 材料与设备 |
| 5.2.2 试验方案设计 |
| 5.2.3 采摘试验 |
| 5.2.4 系统改进 |
| 5.2.5 试验结论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 附录 |
（3）基于中医推拿手法的混联机器人设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 推拿手法工程分析现状 |
| 1.2.2 推拿机构研究现状 |
| 1.2.3 含恰约束支链并联机构研究现状 |
| 1.2.4 少自由度并联机构运动学性能研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 推拿手法分析及推拿机构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 推拿手法概述 |
| 2.2.1 推拿手法定义及特点 |
| 2.2.2 推拿手法分类 |
| 2.3 推拿手法工程分析 |
| 2.4 推拿机构构型设计方案 |
| 2.4.1 混联式推拿机构构型设计总体方案 |
| 2.4.2 串联式推拿机械臂设计方案及构型设计 |
| 2.4.3 并联式推拿机械手设计方案及构型设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 串联式1P+5R推拿机械臂运动学分析及仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 推拿机械臂正向运动学分析 |
| 3.3 推拿机械臂工作空间分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 并联式3-PSS/PRR推拿机械手运动学分析及仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 3-PSS/PRR推拿机械手自由度及驱动副分析验证 |
| 4.2.1 机构描述及坐标系建立 |
| 4.2.2 恰约束支链对推拿机械手动平台的约束作用 |
| 4.2.3 机构驱动副选择及验证 |
| 4.3 3-PSS/PRR推拿机械手位置分析 |
| 4.4 3-PSS/PRR推拿机械手雅克比矩阵分析 |
| 4.4.1 PSS驱动子雅可比矩阵 |
| 4.4.2 PRR约束子雅克比矩阵 |
| 4.4.3 推拿机械手完整雅克比矩阵 |
| 4.5 3-PSS/PRR推拿机械手运动学仿真分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 3-PSS/PRR推拿机械手运动学性能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 工作空间分析 |
| 5.2.1 工作空间约束条件 |
| 5.2.2 可达工作空间 |
| 5.3 灵巧度分析 |
| 5.3.1 灵巧度指标的建立 |
| 5.3.2 机构灵巧度数值分析 |
| 5.4 运动/力性能分析 |
| 5.4.1 机构运动/力性能指标的建立 |
| 5.4.2 机构运动/力性能数值分析 |
| 5.5 奇异性分析 |
| 5.5.1 约束奇异分析 |
| 5.5.2 输入传递奇异 |
| 5.5.3 输出传递奇异 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）三平移刚柔混合绳驱并联机械手的优化设计与稳健性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 刚柔混合绳驱并联机械手的研究现状 |
| 1.2.2 性能分析及优化的研究现状 |
| 1.2.3 稳健性分析的研究现状 |
| 1.2.4 动力学分析的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容和思想方法 |
| 2 刚柔混合绳驱并联机械手的设计与运动学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机构设计 |
| 2.3 运动学分析 |
| 2.3.1 位置与速度分析 |
| 2.3.2 工作空间分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 刚柔混合绳驱并联机械手的力传递性能指标分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 力传递性能指标 |
| 3.2.1 矩阵正交度 |
| 3.2.2 局部驱动性能指标OLAI |
| 3.2.3 局部约束性能指标OLCI |
| 3.3 驱动力/约束力矩可行工作空间的计算 |
| 3.4 驱动和约束性能指标的算例及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 刚柔混合绳驱并联机械手的优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 参数的可行设计空间 |
| 4.3 基于驱动和约束性能指标的优化设计 |
| 4.3.1 目标函数的确定 |
| 4.3.2 性能图谱及优化分析 |
| 4.3.3 性能评估与对比分析 |
| 4.4 弹簧参数的优化 |
| 4.4.1 引言 |
| 4.4.2 差分进化算法简介 |
| 4.4.2.1 差分进化算法原理 |
| 4.4.2.2 差分进化算法计算流程 |
| 4.4.3 基于加速性能的弹簧参数优化 |
| 4.4.3.1 性能指标及目标函数的确定 |
| 4.4.3.2 决策矢量和约束条件的确定 |
| 4.4.3.3 优化算例及分析 |
| 4.4.3.4 性能估计与验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 刚柔混合绳驱并联机械手的稳健性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 机械手的动态稳健性分析 |
| 5.2.1 高斯最小约束原理 |
| 5.2.2 广义空间的引入 |
| 5.2.3 可行加速度的分析 |
| 5.2.3.1 可行加速度的方向 |
| 5.2.3.2 可行加速度的大小 |
| 5.2.4 动态稳健性的衡量指标 |
| 5.2.5 动态稳健性的算例计算 |
| 5.3 机械手的静态稳健性分析 |
| 5.3.1 力旋量可行空间NW_(avail)的几何表示 |
| 5.3.2 静态扰动力旋量可行空间 |
| 5.3.3 解析法求解最小静态扰动力 |
| 5.3.4 静态稳健性的衡量指标 |
| 5.3.5 静态稳健性的算例计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 动力学分析、虚拟样机仿真及样机试验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 机构动力学建模 |
| 6.2.1 拉格朗日函数的计算 |
| 6.2.2 虚功法求解广义力 |
| 6.3 仿真验证与分析 |
| 6.4 试验 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 本文创新之处 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（5）立井摩擦提升安全可靠性及智能保护技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及课题来源 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 摩擦提升系统安全可靠性分析 |
| 2.1 摩擦提升系统介绍 |
| 2.2 事故案例统计与分析 |
| 2.3 安全可靠性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 摩擦提升系统力学模型建立及滑动安全分析 |
| 3.1 摩擦提升系统的受力分析 |
| 3.2 立井摩擦提升系统刚体动力学分析 |
| 3.3 立井摩擦提升系统弹性动力学分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 智能保护系统的设计 |
| 4.1 智能保护系统构成及功能实现 |
| 4.2 机械手的设计 |
| 4.3 机械手关键部件有限元分析 |
| 4.4 电控元件选型 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 智能保护系统的试验 |
| 5.1 出厂试验 |
| 5.2 现场工业性试验 |
| 5.3 试验总结 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）连续机器人操作的运动规划研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 连续机器人的发展与研究现状 |
| 1.2.1 连续机器人的发展 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 国内研究现状 |
| 1.3 连续机器人关键技术研究现状 |
| 1.3.1 连续机器人构型 |
| 1.3.2 连续机器人运动学建模 |
| 1.3.3 连续机器人运动规划 |
| 1.4 论文的主要研究内容及结构安排 |
| 1.4.1 课题的主要研究内容 |
| 1.4.2 文章架构及章节安排 |
| 第二章 连续机器人的运动学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 研究对象介绍 |
| 2.3 连续机器人运动学建模 |
| 2.3.1 关节空间到操作空间的映射 |
| 2.3.2 操作空间到关节空间的映射 |
| 2.3.3 关节空间到驱动空间的映射 |
| 2.3.4 驱动空间到关节空间的映射 |
| 2.4 仿真分析 |
| 2.4.1 操作单元末端工作空间仿真分析 |
| 2.4.2 操作臂末端工作空间仿真分析 |
| 2.4.3 操作单元弯转运动仿真算例 |
| 2.4.4 操作臂平面运动仿真算例 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 连续机器人的轨迹规划 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 连续机器人规划概述 |
| 3.2.1 连续机器人规划的基本概念 |
| 3.2.2 连续机器人规划层次的划分 |
| 3.2.3 规划与控制的关系 |
| 3.3 关节空间轨迹规划 |
| 3.3.1 基于五次多项式插值的关节空间轨迹规划方法 |
| 3.3.2 “多节点平面运动”仿真与实验算例 |
| 3.3.3 “空间抓取运动”仿真与实验算例 |
| 3.4 工作空间轨迹规划 |
| 3.4.1 基于速度级逆解的工作空间轨迹规划方法 |
| 3.4.2 “点到点运动”仿真与实验算例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 连续机器人的运动规划 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 连续机器人及障碍环境建模 |
| 4.3 双空间协同规划法 |
| 4.3.1 研究背景 |
| 4.3.2 算法介绍 |
| 4.3.3 “内窥检测”规划仿真算例 |
| 4.3.4 方法特点 |
| 4.4 偏置逃逸法 |
| 4.4.1 研究背景 |
| 4.4.2 算法介绍 |
| 4.4.3 “自主避障”规划仿真算例 |
| 4.4.4 方法特点 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要工作及结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（7）可展开桁架式抓取机械手设计与控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 太空垃圾回收技术的国内外研究现状 |
| 1.2.1 空间机械臂捕获技术 |
| 1.2.2 空间飞网和飞爪捕获技术 |
| 1.2.3 桁架式抓取机械手技术 |
| 1.3 可展开桁架式抓取机械手关键技术的国内外研究现状 |
| 1.3.1 可展开桁架式抓取机械手设计 |
| 1.3.2 动力学建模与分析方法 |
| 1.3.3 非线性运动控制技术 |
| 1.3.4 机械手的抓取规划技术 |
| 1.4 当前研究存在的问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 可展开桁架式抓取机械手的机构设计与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 可展开机械手的总体方案设计 |
| 2.3 可展开机械手的机构设计 |
| 2.3.1 对称式可展开抓取机构设计 |
| 2.3.2 非对称式可展开抓取机构设计 |
| 2.3.3 可展开机械手设计 |
| 2.3.4 含锁定关节的可展开机械手可重构设计 |
| 2.4 运动学与性能分析 |
| 2.4.1 运动学建模 |
| 2.4.2 展开性能分析 |
| 2.4.3 工作空间分析 |
| 2.4.4 可操作度分析 |
| 2.4.5 刚度分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 可展开抓取机构的动力学建模与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于拉格朗日力学的动力学建模方法 |
| 3.2.1 矢量表示 |
| 3.2.2 动力学建模过程 |
| 3.3 基于递归牛顿欧拉的动力学建模方法 |
| 3.3.1 运动学建模 |
| 3.3.2 基本单元的动力学建模 |
| 3.3.3 整个机构的递归动力学建模 |
| 3.4 动力学仿真结果与分析 |
| 3.4.1 动力学仿真验证 |
| 3.4.2 展开动力学仿真与分析 |
| 3.4.3 动力学耦合分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 可展开抓取机构的展开抓取运动控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于扩状态观测器的可展开抓取机构的展开运动控制研究 |
| 4.2.1 展开动力学建模 |
| 4.2.2 扩张状态观测器设计和稳定性证明 |
| 4.2.3 展开运动控制器设计和稳定性证明 |
| 4.2.4 仿真结果与分析 |
| 4.3 基于动力学前馈的可展开抓取机构展开抓取运动控制 |
| 4.4 基于自适应扩张状态观测器的可展开抓取机构展开抓取运动控制 |
| 4.4.1 展开抓取动力学模型 |
| 4.4.2 自适应扩张状态观测器的设计与稳定性证明 |
| 4.4.3 展开抓取运动控制器设计与稳定性证明 |
| 4.4.4 仿真结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 可展开桁架式抓取机械手的最优抓取规划 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 可展开机械手的抓取模式分析 |
| 5.2.1 指尖抓取模式 |
| 5.2.2 包络抓取模式 |
| 5.3 包络抓取力封闭性分析 |
| 5.3.1 抓取力与力封闭性 |
| 5.3.2 抓取力封闭定量判定方法 |
| 5.3.3 包络抓取接触点矢量计算 |
| 5.3.4 仿真结果与分析 |
| 5.4 包络抓取最优规划 |
| 5.4.1 最优抓取规划方法 |
| 5.4.2 仿真结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 可展开桁架式机械手的样机搭建与实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样机搭建 |
| 6.2.1 单分支可展开抓取机构的实验系统搭建 |
| 6.2.2 可展开抓取机械手的实验系统搭建 |
| 6.3 机构展开运动位置控制实验 |
| 6.3.1 展开运动实验设置 |
| 6.3.2 展开运动实验结果 |
| 6.4 基于动力学前馈的展开抓取运动控制实验 |
| 6.4.1 展开抓取运动实验设置 |
| 6.4.2 展开抓取运动实验结果 |
| 6.5 基于扩张状态观测器的展开抓取运动控制实验 |
| 6.5.1 展开抓取运动实验设置 |
| 6.5.2 展开抓取运动实验结果 |
| 6.6 抓取力封闭性验证实验 |
| 6.6.1 单分支抓取实验 |
| 6.6.2 两分支抓取实验 |
| 6.7 可重构实验 |
| 6.7.1 基于对接锁定机构的可重构实验 |
| 6.7.2 可展开抓取机械手的模块化可重构实验 |
| 6.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 实验原始数据 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）脑卒中患者手部精准康复的可穿戴设备设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题来源 |
| 1.2 选题背景 |
| 1.2.1 国外研究动态 |
| 1.2.2 国内研究动态 |
| 1.3 选题目的与意义 |
| 1.3.1 选题目的 |
| 1.3.2 选题意义 |
| 1.4 研究内容与方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.5 课题研究思路框架 |
| 第2章 手部可穿戴机械手结构设计 |
| 2.1 手指关节运动机理研究 |
| 2.1.1 手指生理结构分析 |
| 2.1.2 手指关节尺寸分析 |
| 2.1.3 手指运动关联分析 |
| 2.2 手指康复训练产品使用影响因素的层次分析 |
| 2.2.1 层次分析法 |
| 2.2.2 建立手指康复训练产品使用影响因素层次分析模型 |
| 2.2.3 判断矩阵构建与权重确定 |
| 2.2.4 康复机械手训练目标 |
| 2.3 手指可穿戴机械手牵引结构原理设计 |
| 2.3.1 机构原理 |
| 2.3.2 牵引结构运动轨迹与手指运动轨迹对比 |
| 2.3.3 部件的静力学分析 |
| 2.3.4 部件疲劳特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 逆向工程与参数化设计概述 |
| 3.1 逆向工程概述 |
| 3.1.1 逆向工程概念与流程 |
| 3.1.2 逆向工程数字重构流程 |
| 3.1.3 逆向工程的应用领域 |
| 3.2 参数化设计概念与应用 |
| 3.2.1 参数化设计概念 |
| 3.2.2 参数化设计应用领域 |
| 3.2.3 参数化工具 |
| 3.3 参数化设计应用分析及优化方式 |
| 3.3.1 参数化设计应用分析 |
| 3.3.2 参数化机械手的创新方式 |
| 3.4 康复机械手设计流程 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 脑卒中患者手部差异点研究分析 |
| 4.1 脑卒中患者手部信息采集 |
| 4.1.1 扫描仪选取 |
| 4.1.2 3D扫描目标人群的选取 |
| 4.1.3 对目标患者手部进行扫描 |
| 4.2 手部模型处理与优化 |
| 4.3 手指差异点分析 |
| 4.3.1 数据模型进行平面分析转化流程 |
| 4.3.2 男女数据模型分别平面分析转化 |
| 4.3.3 参数适应点分布 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 手部精准康复机械手产品设计实现 |
| 5.1 康复机械手产品设计模块组成 |
| 5.2 康复机械手Grasshopper参数化模型部分设计 |
| 5.2.1 康复机械手Grasshopper参数化模型部分建模流程 |
| 5.2.2 参数化部分程序编写过程及电池运算器功能描述 |
| 5.3 康复机械手非参数化建模 |
| 5.3.1 方案草图 |
| 5.3.2 康复机械手颜色材料分析 |
| 5.3.3 康复机械手模型及效果图展示 |
| 5.4 参数化康复机械手使用流程 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 参数化部分验证及精准康复机械手方案评估 |
| 6.1 参数化手指佩戴验证 |
| 6.1.1 对患者手部进行测量 |
| 6.1.2 患者康复机械手手指参数化模型与三维扫描的手部模型偏差分析 |
| 6.1.3 手指佩戴舒适性验证 |
| 6.1.4 评价结果 |
| 6.2 机械手模糊综合评价 |
| 6.2.1 参数化康复机械手方案设计评价 |
| 6.2.2 模糊综合评价 |
| 6.2.3 模糊综合评价结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录1 设计作品展示 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（9）欠驱动多指机械手爪抓取能力优化与承载能力分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 欠驱动手抓取的研究现状 |
| 1.2.4 欠驱动手抓取能力分析的研究现状 |
| 1.3 关键技术分析 |
| 1.4 本论文主要研究内容 |
| 第二章 欠驱动多指机械手爪的改进设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 设计指标 |
| 2.3 现有机械手爪存在的缺点及不足 |
| 2.4 欠驱动机械手功能需求分析 |
| 2.4.1 明确抓取目标 |
| 2.4.2 选取手指数目 |
| 2.4.3 选取手指关节数 |
| 2.5 整体结构设计 |
| 2.6 欠驱动机械手指设计方案 |
| 2.6.1 弹簧自适应手指机构的设计 |
| 2.6.2 被动自适应弹簧的设计计算 |
| 2.6.3 双四连杆手指机构的设计 |
| 2.7 手指转位机构的设计 |
| 2.8 电机驱动模块的设计 |
| 2.9 手指快换机构的优化 |
| 2.10 本章小结 |
| 第三章 欠驱动机械手抓取规划及仿真分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 欠驱动手的运动学分析 |
| 3.2.1 弹簧被动自适应手指机构运动学分析 |
| 3.2.2 双四连杆手指机构运动学分析 |
| 3.2.3 欠驱动手爪的运动学分析 |
| 3.3 欠驱动手爪抓取规划及动力学仿真分析 |
| 3.3.1 针对常规物体的抓取规划 |
| 3.3.2 针对常规物体的动力学仿真分析 |
| 3.3.3 针对一类小尺寸物体的抓取规划 |
| 3.3.4 针对一类小尺寸物体的动力学仿真分析 |
| 3.3.5 针对柔性物体的抓取规划 |
| 3.4 基于ADAMS仿真分析的参数优化 |
| 3.4.1 三指对心包络抓取模式下的参数优化 |
| 3.4.2 三指平行包络抓取模式下的参数优化 |
| 3.4.3 两指对心捏取模式下的参数优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 欠驱动手承载能力优化及抓取稳定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 欠驱动手及关键零部件的有限元分析 |
| 4.2.1 欠驱动手爪的有限元分析 |
| 4.2.2 弹簧被动自适应手指机构有限元分析 |
| 4.2.3 双四连杆手指机构有限元分析 |
| 4.3 欠驱动手在不同抓取模式下抓取稳定性分析 |
| 4.3.1 弹簧自适应手指机构抓取稳定性分析 |
| 4.3.2 双四连杆手指机构抓取稳定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 欠驱动多指机械手爪的实验分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 欠驱动手控制方案选择 |
| 5.3 欠驱动手的控制系统设计 |
| 5.3.1 欠驱动手主运动控制系统设计 |
| 5.3.2 手指转位控制系统设计 |
| 5.4 欠驱动手的工作流程 |
| 5.4.1 欠驱动多指手爪的运动控制 |
| 5.4.2 上位机采集压力数据 |
| 5.5 欠驱动机械手实验平台搭建与抓取实验分析 |
| 5.5.1 实验设备组成 |
| 5.5.2 抓取自适应性实验 |
| 5.5.3 最大载荷抓取实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 个人简介 |
（10）含柔性单元手指机构型综合理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 手指机构研究现状 |
| 1.2.1 刚性手指机构研究现状 |
| 1.2.2 柔性手指机构研究现状 |
| 1.2.3 软体手指的研究现状 |
| 1.3 型综合的研究现状 |
| 1.3.1 平面机构型综合研究现状 |
| 1.3.2 空间机构型综合研究现状 |
| 1.4 课题来源与论文研究意义 |
| 1.5 论文主要研究内容与技术路线 |
| 第2章 型综合理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 拓扑胚图与数字拓扑图 |
| 2.2.1 基元杆组合和拓扑胚图 |
| 2.2.2 数字拓扑图与拓扑矩阵 |
| 2.3 平面拓扑图自由度的计算与验证 |
| 2.3.1 平面拓扑图自由度的计算 |
| 2.3.2 平面拓扑图自由度的验证 |
| 2.4 有效数字拓扑图与无效数字拓扑图的判定 |
| 2.4.1 2T、2Q的有效数字拓扑图 |
| 2.4.2 2T1Q的有效数字拓扑图 |
| 2.4.3 4T的有效数字拓扑图 |
| 2.4.4 2T2Q的有效数字拓扑图 |
| 2.5 有效运动链与无效运动链的判定 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 刚性手指机构的型综合 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 平面单自由度单指机构型综合 |
| 3.2.1 单自由度四杆机构 |
| 3.2.2 单自由度六杆机构 |
| 3.2.3 单自由度八杆机构 |
| 3.2.4 单自由度十杆机构 |
| 3.3 单自由度多指机构型综合 |
| 3.3.1 单自由度多指机构拓扑图 |
| 3.3.2 单自由度双指机构 |
| 3.3.3 单自由度多指机构 |
| 3.4 多自由度单指机构型综合 |
| 3.4.1 多自由度数字拓扑图 |
| 3.4.2 多自由度单指机构 |
| 3.4.3 多自由度多指机构 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 含柔性单元手指机构的型综合 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 含柔性连杆单元的拓扑图的构造 |
| 4.2.1 含有柔性单元的拓扑图的构造 |
| 4.2.2 含有多个柔性单元的拓扑图的构造 |
| 4.3 含1个柔性单元的单指机构型综合 |
| 4.3.1 构型原则 |
| 4.3.2 各功能构件的选取原则 |
| 4.3.3 构型实例分析 |
| 4.4 含多个柔性单元的单指机构的型综合 |
| 4.4.1 构型原则 |
| 4.4.2 含多个柔性单元的位置布置原则 |
| 4.4.3 构型分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 计算机辅助验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 驱动类型 |
| 5.2.1 驱动方式的优选 |
| 5.2.2 传动类型的选择 |
| 5.3 验证自由度 |
| 5.3.1 刚性手指机构验证 |
| 5.3.2 柔性手指机构验证 |
| 5.4 仿真模型分析 |
| 5.4.1 单自由度刚性单指机构 |
| 5.4.2 柔性单指机构 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 论文符号表 |
| 附录Ⅱ 不同复杂度系数对应的杆元组合 |
| 附录Ⅲ 循环判定程序 |
| 附录Ⅳ 有效运动链和无效运动链 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研项目与主要成果 |
| 致谢 |
四、Novel Hyper-Redundant Manipulator-. Design, Study and Experiment（论文参考文献）
- [1]玻璃磨边机上下料机械手的研发[D]. 华明明. 河北科技师范学院, 2021(08)
- [2]番茄采摘机械手的设计与试验研究[D]. 孟浩. 黑龙江八一农垦大学, 2021(10)
- [3]基于中医推拿手法的混联机器人设计与研究[D]. 孔一啸. 中北大学, 2021(09)
- [4]三平移刚柔混合绳驱并联机械手的优化设计与稳健性研究[D]. 时宽祥. 常州大学, 2021(01)
- [5]立井摩擦提升安全可靠性及智能保护技术研究[D]. 胡振. 中国矿业大学, 2020(03)
- [6]连续机器人操作的运动规划研究[D]. 李凤刚. 北方工业大学, 2020
- [7]可展开桁架式抓取机械手设计与控制研究[D]. 李国涛. 哈尔滨工业大学, 2020
- [8]脑卒中患者手部精准康复的可穿戴设备设计[D]. 杨柳. 燕山大学, 2020(01)
- [9]欠驱动多指机械手爪抓取能力优化与承载能力分析[D]. 雷翔鹏. 内蒙古工业大学, 2020(02)
- [10]含柔性单元手指机构型综合理论研究[D]. 张小青. 燕山大学, 2020(01)