第1章 机器人动力学研究意义 1
1.1引言 1
1.2动力学三要素与三任务 2
1.3机器人动力学研究的意义 3
主要参考文献 4
第2章 刚柔耦合机械臂的建模与分析 5
2.1引言 5
2.2机械臂弹性描述 6
2.3柔性机械臂的动态模型 12
2.4柔性机械臂振动分析 17
2.4.1外部输入 17
2.4.2转角独立分析法 18
2.4.3转角关联分析法 24
2.5小结 27
主要参考文献 28
第3章 刚柔耦合机械臂动态控制器设计 30
3.1引言 30
3.2控制器设计方案 32
3.3柔性动态控制模块 34
3.3.1输入整形技术 34
3.3.2优化控制 38
3.3.3结果分析 39
3.4刚性动态控制模块 42
3.4.1滑模控制概述 42
3.4.2 混合滑模控制 44
3.4.3结果分析 47
3.5小结 50
主要参考文献 51
第4章 刚柔耦合机械臂动态控制仿真与实验 54
4.1引言 54
4.2机械臂动态控制的优化算法与仿真 55
4.2.1优化算法 56
4.2.2仿真结果分析 58
4.3机械臂动态控制的实验与结果 63
4.3.1实验装置平台 63
4.3.2单杆柔性臂实验结果分析 65
4.3.3二杆柔性臂实验结果分析 68
4.4动态控制的仿真与实验比较 73
4.4.1轨迹追踪误差分析 73
4.4.2弹性位移分析 73
4.5小结 77
主要参考文献 78
第5章 旋转刚柔耦合系统动力学建模方法的比较研究 80
5.1引言 80
5.2旋转刚柔耦合系统动力学模型的影响因素分析 82
5.2.1影响因素 82
5.2.2动力学模型的精度分析 83
5.3旋转刚柔耦合系统的动边界模态特性 85
5.3.1旋转柔性梁的动边界参数化构建 85
5.3.2旋转柔性梁的动边界模态特性解析 87
5.3.3旋转柔性梁的动边界模态特性的频域分布规律 91
5.4旋转刚柔耦合系统参数化边界模态特性动态响应分析 91
5.4.1基于参数化边界模态特性的动态响应 92
5.4.2边界参数的辨识 94
5.5小结 96
主要参考文献 96
第6章 悬挂轮式移动机械臂的振动控制 99
6.1引言 99
6.2粒子群优化算法和混沌粒子群优化算法 100
6.2.1粒子群优化算法 100
6.2.2混沌粒子群优化算法 102
6.3问题一：机械臂静止时悬浮平台的运动 103
6.3.1动力学模型 103
6.3.2控制器的设计和优化 105
6.3.3结果与讨论 108
6.4问题二：机械臂运动时悬浮平台的运动 112
6.4.1 DPM概念 112
6.4.2动力学模型 114
6.4.3生成最优轨迹 115
6.4.4结果与讨论 117
6.5小结 121
附件A问题一的动力学模型 122
附件B问题二的动力学模型 124
主要参考文献 125
第7章 多要素作用下的移动机械臂跟踪控制 127
7.1引言 127
7.2系统模型 128
7.2.1运动学模型 128
7.2.2动力学模型 132
7.3基于运动学的反推控制 132
7.3.1控制器设计 132
7.3.2结果与讨论 133
7.4基于动力学的带有模糊补偿器的自适应反推控制器 136
7.4.1控制器设计 136
7.4.2结果与讨论 138
7.5小结 145
主要参考文献 146
第8章 路面激励下移动机械臂的动态稳定性控制 149
8.1引言 149
8.2具有半主动悬架系统的机器人 150
8.3动态稳定性计算方法 152
8.4控制器设计与优化 155
8.4.1半主动减震器控制模型 155
8.4.2控制器优化算法 158
8.5结果与讨论 161
8.6小结 166
主要参考文献 166