一、用运动的平移分离参数方程（论文文献综述）
王驭陌[1]（2021）在《基于双孔射流推进的仿生扇贝机器人》文中进行了进一步梳理水下仿生射流机器人是探测开采海洋资源、维护海洋领土安全的重要技术手段之一。然而,现有仿生射流机器人的仿生对象以头足纲中的软体动物如乌贼、章鱼、鱿鱼为主,所采用射流推进方式多为单孔射流推进。扇贝是一种采用双孔射流推进模式运动的双壳类生物,具有良好的运动机动性。以扇贝为仿生对象研制仿生扇贝机器人,可丰富水下仿生机器人的研究内容,为水下仿生机器人提供一种新型射流推进机制。本文在研究扇贝的形态、开合机制与运动机理的基础上,引入计算流体力学方法构建扇贝水动力数值计算平台,开展扇贝流固耦合机理分析,并根据仿生学与数值计算结果开展仿生扇贝机器人结构设计及构型优化。建立机器人能量消耗、运动速度、运动效率等理论模型,参数化研究了机器人运动速度与结构参数之间的关系。构建扇贝机器人综合实验平台,研究壳体尺寸、支撑结构形状、开合频率和幅度等参数对扇贝机器人推进性能与转向效果的影响,实验结果表明,扇贝机器人可实现快速游动以及原地转向等高机动性动作。主要研究内容如下:（1）扇贝的仿生学研究。仿生学研究包括形态仿生学、生理仿生学及运动仿生学。其中形态学重点探索扇贝壳体与肌肉系统的形态特征;生理学主要研究壳体开合机制、水流单向流动机理与扇贝转向机制;运动仿生学研究通过构建实验平台,使用运动摄像系统记录扇贝壳体开合过程与扇贝运动过程,探索壳体开合速度与加速度、扇贝直线运动速度、转向过程中的角速度变化等重要参数的规律。（2）扇贝数值计算研究。针对扇贝开展计算流体力学分析,根据壳体开合运动与流场耦合作用的规律,设计仿生推进的动网格分析算法,建立壳体参数化模型,探索不同外型、沟槽、拱度等结构下壳体推进力的变化规律,验证沟槽结构减小壳体运动阻力的有效性;建立扇贝参数化模型并直观展示扇贝三个运动阶段的水流速度场与涡流场,获取内外表面压强分布;建立扇贝不同射流口的参数化模型,探究了射流口位置对射流运动的影响。（3）仿生扇贝机器人结构设计及分析。基于扇贝的仿生学和数值计算研究,开展扇贝机器人壳体系统、帘状肌肉、转向系统与驱动系统结构设计。基于对扇贝壳体参数的数值计算研究,设计具有沟槽结构的机器人壳体;经过迭代设计的人造帘状肌肉可以实现水流的单向流动并通过实验验证帘状肌肉的单向透过性效果;转向系统可以对射流口尺寸进行调控;基于Adams运动学仿真开展驱动系统构型优化,通过研究开合速度调制的关键因素以及机器人的平均、瞬时开合比,最终获取最优支撑结构设计。对不同开合策略下扇贝机器人的推进过程分别进行数值计算分析,得出扇贝机器人推力的变化。（4）扇贝机器人运动建模与分析。通过对扇贝机器人进行理论流体力学研究和分析,建立一套综合了壳体惯性运动、外部流体流动反应、内外流体压力差和弹簧收缩等因素的扇贝机器人能耗模型。对机器人打开、闭合、滑行三个运动阶段进行分析并得出扇贝机器人运动速度模型,参数化研究了扇贝机器人运动速度与其外形尺寸、开合策略、开合幅度等因素的关系。建立前侧吸水后侧排水与后侧吸水后侧排水的射流运动效率模型,对两种推进方式的效率开展对比分析。（5）扇贝机器人运动实验分析。开展基于实验分析的机器人构型优化,通过改变人造帘状肌肉抗弯刚度与高度、射流口尺寸、壳体长度、开合运动频率与幅度、开合策略等参数,对推进性能的提高与转向效果的优化进行探索与实验评价,获取机器人最优参数设计。最终实验表明,扇贝机器人可以分别以3.4和4.65体长/秒的最大平均速度和瞬时速度进行运动。此外,基于运动速度模型计算结果与实验结果,开展运动速度理论与实验对比分析,验证运动速度理论模型的准确性与可靠性。制定机器人的转向策略并对其转向能力进行实验分析,进一步量化转弯半径与射流口尺寸的关系,实验结果表明扇贝机器人可实现原地转向等高机动性动作。本文提出的扇贝机器人为水下仿生机器人提供了一种全新的思路,为未来仿生多孔射流推进器的研制奠定了基础。在射流推进和开合动作等方面,也对了解生物扇贝的运动机理有所帮助。
张乐[2]（2020）在《Crofton公式在全息纠缠熵和全息复杂性中的应用》文中进行了进一步梳理本文旨在利用闵氏Ad S3时空的Crofton公式理解全息复杂性,丰富全息字典,并为复杂性有界提供了合理解释。本文分别介绍了纠缠熵和复杂性在量子力学和量子场论中的定义和性质。Ryu-Takayanagi关系建立了边界上纠缠熵与特定余维2极值曲面面积的联系,从而提供了纠缠熵的全息定义。在态/曲面对偶建立起Ad S时空中余维2的超曲面Σ与CFT中量子态|ψΣ对应关系的基础上,本文说明了路径积分复杂性作为更一般的场论复杂性是自然合理的。其中,量子态|ψΣ的复杂性特指以Σ为边界条件的最优面的路径积分复杂性。对于一组特定半平面,本文比较了CV猜想与路径积分复杂性的结果,在允许门的多项式的误差下两者保持一致,在这个意义下,CV猜想提供了合理的全息复杂性定义。将Crofton公式应用于欧氏Ad S2时空能使bulk中一般曲线获得纠缠熵诠释,利用这一结论可以进一步从bulk视角解释纠缠熵的基本性质。借鉴纠缠熵的研究思路,在闵氏Ad S3时空上,我们探究了的另一量子信息概念———复杂性。CV猜想已经建立了复杂性与bulk中余维1类空曲面的等量关系。针对一般闵氏时空中仅类空测地线有全息意义这一特点,本文首次给出闵氏Ad S3时空上Crofton公式的精确形式并进行严格证明,结果表明bulk中余维1的任意类空凸闭曲面面积是该曲面的类空测地线通量,其中,运动学空间的测度由纠缠熵的二次微分给出。特别地,我们将修正因子κ表示为U（1）空间和Ad S3空间体积之比。最后,复杂性与纠缠熵的联系允许我们利用张量网络的手段研究复杂性的性质,本文论证了复杂性的下界由低能标下希尔伯特空间的尺度决定。
范东星[3]（2020）在《网格式卫星承力筒纤维缠绕工艺与CAM软件研究》文中提出随着航空航天领域的发展,复合材料的应用已由次承力部件发展到主承力部件。复合材料网格结构因具有较高的承载效率和损伤容限等优点,在国外已广泛应用于航空航天领域。承力筒是卫星的主要承力部件,对其总体力学性能影响较大。本文围绕复合材料网格式卫星承力筒的结构设计、纤维缠绕工艺与CAM技术开展研究,旨在优化结构参数,设计缠绕轨迹,并开发专用的CAD/CAM软件。提出了螺旋筋与环筋独立设计的思路,降低了结构参数间的耦合程度,建立了网格承力筒的参数化模型。设计了三种载荷工况,并在每种工况下完成了承力筒结构承载性能的有限元分析。分析结果表明同一筋条产生的应力值、应力种类和分布规律均与载荷工况有关。针对轴向和横向载荷共同作用工况下的网格承力筒,采用控制变量法,探究了缠绕角、螺旋筋转角、筋条的宽度及厚度对其整体承载性能的影响规律,发现缠绕角和螺旋筋转角存在最优取值。随后,采用遗传算法与有限元计算相结合的方法,以质量最小为目标进行了结构参数优化,确定了一组最优结构参数。相比初始尺寸方案,优化后的结构质量降低了19.7%。针对无封头模具的螺旋筋缠绕在端面无法自由过渡的难题,采用端面挂钉的方式实现了纤维在模具端面的转向。通过在模具上设计螺旋过渡筋槽,实现了螺旋筋向环筋和环筋向环筋缠绕的过渡。使过渡筋独立于产品之外,降低了因筋条间的过渡对结构整体力学性能的影响。根据过渡类型设计了缠绕轨迹,实现了筋槽的均匀布满。随后,推导了缠绕轨迹的四轴解算公式,算得了各轴的运动坐标。根据筋条轨迹及过渡类型,建立了模具的参数化模型,使模具易于修改。针对实际缠绕中芯模转速波动较大的问题,根据线性插补原理,推导出各轴运动速度的计算公式,实现了在缠绕过程中芯模转速的恒定。基于Qt软件框架和C++语言开发了网格承力筒专用的CAD/CAM缠绕软件。根据MVC编程模式完成了软件的框架搭建,实现了软件的业务逻辑、数据和界面显示的分离。软件包括缠绕模具设计、轨迹设计、缠绕运动仿真和后处理等模块。通过Open GL实现了缠绕模具模型、丝嘴和纤维束的绘制和三维显示。开发轨迹参数输入界面进行缠绕轨迹规划,提高了轨迹设计效率。通过仿真,观察丝嘴与模具及挂钉未发生干涉现象,验证了轨迹设计的正确性。通过后处理,计算各轴运动数据,生成了数控程序。
叶梅燕[4]（2019）在《弯曲平移机器人机构自动分析与综合理论的研究》文中指出机器人机构自动分析与综合理论是机器人机构学中最具原创性和挑战性的关键问题。鉴于现有机构分析与综合理论无法适用于弯曲平移机构的现状,本文从分析与综合理论、自动生成算法以及应用等方面对弯曲平移机构展开系统研究,主要研究内容和成果如下。（1）弯曲平移特征描述与分析方法方面的研究。首先,借鉴高斯非欧几何的内蕴思想和基本概念,建立了可清晰表达弯曲平移特征的描述模型。其次,制定了运动特征的求并和求交运算规则,并给予了相关的数学证明,提出了2条旋转轴存在性判定准则。最后,提出了机器人机构运动特征分析方法,并通过实例证明了该方法的有效性。（2）运动特征自动分析算法方面的研究。首先,归纳总结了机器人拓扑结构和运动特征的组成要素,建立了相应的数字模型。其次,制定了运动特征的数字化求并运算规则,提出了基于递归思想的串联机构运动特征自动分析算法,并进行了实例分析和验证。最后,基于分类排序和先初选后检验的思想,提出了并联机构运动特征自动分析方法,并进行了实例分析和验证。（3）构型自动综合算法方面的研究。首先,利用笛卡尔积提出了拓扑结构数据处理方法,该方法不仅可以有效统计支链数目而且可将数据按重要程度依次存放。其次,基于整体代换思想,提出了弯曲平移支链自动综合算法,建立了弯曲平移支链的数据库,并提出了复合铰链的等效生成算法,对上述支链库进行了扩充和完善。最后,提出了弯曲平移并联机构的自动综合算法,得到了大量新型曲面平移和相贯线平移并联机构。（4）弯曲平移机构在管道焊接中的应用研究。首先,基于内蕴几何思想,提出了新型相贯线焊接机器人机构的设计思路。其次,分析了相贯线平移机构的运动特征,结合焊接要求完成结构类型优选。最后,提出了2种新型相贯线焊接机器人机构,并建立了三维实体模型。期望论文研究成果不仅能完善机器人机构拓扑结构分析与综合理论,丰富现有机器人机构结构类型,而且可为相贯线焊接机器人提供新机型。
李超超[5]（2019）在《基于图像法识别定位的球形植物修剪车研究》文中研究表明公路绿化带具有绿化、水土保持、视线诱导、指示、防眩、遮蔽等功能,是公路的重要组成部分。公路绿化带植物传统的修剪方法是由专业的绿化养护人员进行手工修剪,绿化养护人员在修剪绿化带植物时存在劳动强度大、工作环境差、修剪难度大的缺点,特别是高速公路绿化养护人员在对绿化带植物进行修剪工作时还会增加交通事故发生的几率。为了减轻绿化养护人员的劳动强度,降低因公路绿化带修剪而引起交通事故的发生率,本文对公路扫雪车进行改造,使其成为球形植物修剪车。具体方案是拆下公路扫雪车的前置扫雪模块,设计一种弧形修剪刀头,改造为球形植物修剪模块。为了提高球形植物修剪车的自动化水平,本文对球形植物修剪车进行深入研究,结合图像处理方法,设计一种对球形植物的自动识别定位系统。主要方案是在修剪刀头位置加装相机,对目标球形植物进行图像采集,并对采集到的球形植物俯视图像进行一系列的图像处理,最终得到球形植物在图像的中心点坐标和半径。自动识别定位系统的实现可以为球形植物修剪车提供待修剪植物的准确位置信息,使得球形植物修剪车能够根据目标球形植物的位置信息自动调整修剪刀头位置,实现自动定位,自动修剪。本文的主要研究内容包括两部分,一是对公路扫雪车进行改造,完成球形植物修剪模块的结构设计,使其成为球形植物修剪车;二是球形植物的视觉检测识别定位系统设计,通过图像处理方法对球形植物俯视图像进行处理,并对修剪模块机械臂运动轨迹作了初步分析。本文工作内容如下:（1）对公路扫雪车进行结构改造,使其成为球形植物修剪车,对球形植物修剪模块刀头进行结构设计,设计一种弧形刀头,使其能够合理有效的修剪绿化带球形植物。（2）在球形植物修剪车修剪刀头上部安装相机,对目标球形植物进行俯视图像采集,对图像进行边缘检测和阈值分割,主要目的是提取图像中球形植物所在的区域,分析在不同方法下的球形植物俯视图像分割效果。（3）针对传统图像分割方法的不足,分析本文原始图像的特征,提出基于HSV模型的球形植物分割方法,利用HSV模型分量中的色调和饱和度对球形植物俯视图像进行图像预处理,并对球形植物投影图像进行HSV模型分割,实验结果表明此方法可以有效地将球形植物从图像中分割出来。（4）对球形植物HSV模型图像进行形态学处理,包括腐蚀、膨胀、填充和去噪处理,去除图像中的噪声,只保留球形植物区域;并对得到的理想化球形植物二值化图像进行标定,得到球形植物俯视图像中目标圆形区域的中心点坐标和像素半径。（5）将得到的目标位置信息反馈给球形植物修剪车,对修剪模块三关节机械臂运动轨迹作了初步分析。通过改造公路扫雪车前端的扫雪平台模块,设计一种针对球形植物进行修剪的修剪模块,使其成为球形植物修剪车,该车可以合理有效的对绿化带球形植物进行一次性修剪;为了提高球形植物修剪车的自动化水平,设计一种针对球形植物的自动检测识别定位系统,通过图像处理方法,得到目标球形植物投影的中心点坐标和像素半径,从而可以实现修剪车对绿化带球形植物的自动识别定位和自动修剪。
严格[6]（2019）在《水表全自动视觉检定系统研究》文中进行了进一步梳理水表作为衡量用水量的器具,是流量检测领域应用最广的计量仪表之一。目前,水表是家庭用“三表”当中,自动化检定程度最低的仪表。水表的自动化检定存在水表类型较多、外形不一致、表盘中检定位置难以定位等问题。本文以现有检定装置为基础,结合水表工作原理,利用图像处理算法,开发和设计了一套基于机器视觉技术的水表全自动检定系统,使得水表大规模全自动检定成为可能。本课题的主要研究内容包括:1.设计并搭建一台全自动水表检定装置,编写了检定控制软件。在现有基于激光传感器的水表检定装置基础上,设计了水表夹具、调姿工位以及多水表联动装夹机构;增加了可移动式激光传感器机构;引入机器视觉技术并结合机械手自动上下料,实现了水表从安装到检定硬件装置实物搭建。在此基础上,开发了一套符合水表检定标准的自动化检定控制流程及水表信息管理程序。包括编写硬件检定装置的流程控制程序,使用SQLite建立水表检定信息数据库,实现了水表检定装置的自动控制及检定结果的历史追溯。2.采用三帧差分算法针对不同水表梅花转子的位置进行动态提取。针对不同水表表盘差异,使用三帧差分法与基于混合高斯背景建模的背景减除法动态实现对梅花转子区域的检测提取,对比检测结果显示三帧差分法不仅可实现对梅花转子的实时提取,且在气泡干扰下该算法仍能够实现有效提取。3.使用CSS角点检测及凸包提取算法实现对激光传感器采样点的精确定位。使用Canny检测算子对梅花转子进行边缘提取,利用CSS算法对梅花转子边缘图像进行特征点提取,对特征点进行凸包提取与重心坐标计算,根据梅花转子几何特征,建立以重心为极点的极坐标系,结合圆参数方程公式,计算出采样点坐标。将本算法得到的采样点像素坐标与图像精确测量软件得到的理想坐标进行对比,结果表明本算法定位误差在1.91个像素以内。通过对多组水表进行重复性定位实验,表明激光点定位重复误差不超过0.37mm。通过实际检定样机系统运行及误差实验,结果显示与人工检测结果误差不超过0.54%,表明本检定系统符合检定规程要求,可实现水表的全自动检定。
马学思[7]（2018）在《旋量系几何形态与可重构机构设计》文中指出在二十一世纪,人类面对复杂多变的环境、不同的工况和日益增长的需求。在此背景下,对于以多构态、多功能为基本特征的可重构机构的研究日益增多。可重构机构的提出,以及自1998年变胞机构的进一步发展,从无到有开辟了一个机构学机器人学的新方向,为世界上专家学者所认可。这一领域的新机构由于具有的多样性和适应性,使得以此为基础构架的可重构机器人能够完成比其它机器人更加复杂的工作,其背后的理论更是涵盖了旋量理论和李群理论两个数学分支和以可重构为特征的机构拓扑演变理论。本文以旋量系理论和曲线分析理论为基础,探讨旋量系的几何形态与运动曲线的特征,对可重构机构的分析与设计进行研究,并对已经存在的机构分析其可重构能力,从而设计出满足要求的新可重构机构。旋量系理论作为机构学和机器人学中的理论基础,对于机构学和机器人学的研究起到了非常重要的作用。本文基于直纹面的概念,推导出三阶线矢量系的两个特殊形态。同时利用二次曲面的对偶性,将三阶线矢量系的几何形态与二次曲面统一起来,并将其扩展到具有相同旋距的三阶旋量系,得到二次曲面上分布着相同旋距三阶旋量系的结论。利用旋量系与其互易旋量系的关联关系,给出高阶旋量系几何形态推导的过程。通过使用旋量系理论分析折纸衍生可重构机构的运动和可重构能力,得到该机构能够实现两个球面运动分支和一个平面运动分支的结论,进而机构上的点可以完成球面运动和平面运动的转换功能。从该可重构机构中将得到能够描述机构的运动分支转换指标,并用指标去辅助设计出相应的可重构机构,进而得到了能够实现Bennett运动分支和球面运动分支,Bennett运动分支和平面运动分支,Bennett运动分支和球面运动分支、球面运动分支转换的三个可重构机构。这三个可重构机构将实现三个不同几何形态三阶旋量系的可重构。基于曲线理论中自相交点和切线的概念,分析机构的运动曲线,给出机构分岔点运动曲线偏导数满足的必要条件。进一步利用高阶偏微分方程,给出机构在所需要运动副参数发生分岔运动的充分条件。利用所给条件,RCRCR机构将被设计成分岔机构,所有的分岔点可以在给定的运动副参数处。同时利用所给条件对奇异点和分岔点进行区分,将Myard面对称六杆机构和Myard面对称五杆机构设计成能够在奇异点发生分岔运动的可重构机构,此处将得到一个新的可重构RURU机构和一个新的可重构4R机构。利用此条件分析线对称Bricard六杆机构,将得到两个新可重构机构,一个机构可以实现两个不同线对称Bricard六杆运动分支,另一个机构可以实现两个线对称Bricard六杆运动分支和一个Bennett运动分支。通过定义约束曲线,分岔机构和刚性结构的区别可以被清楚的反映在球面四杆机构的约束曲线上。本文最后将以构型圆环为基础分析机构的特殊运动周期。对于一些机构,当发生分岔运动时,机构的运动周期无法在一个转动副周期内完成,此时的运动周期会扩展。而对于一些特殊机构,即使没有发生分岔运动,机构的运动周期也无法在一个转动副周期完成。通过将运动曲线映射到构型圆环上,Bennett平面-球面混合支链机构一个运动分支的运动周期可以扩展到四倍的转动副周期,同时机构的分岔点成为了构型圆环上的自相交点。而Myard面对称五杆机构的运动周期在构型圆环上显示为两倍的转动副周期,却不会出现分岔运动。球面四杆机构在发生分岔运动的情况下,它的一个运动分支的运动周期也扩展为两倍的转动副周期。
何亚凯[8]（2018）在《蔬菜穴盘苗高速栽植自动取苗系统设计与研究》文中认为蔬菜育苗移栽作为现代栽培技术,能够增加土地利用率,提早作物生育期,提高作物产量。蔬菜种植作为一项劳动密集型产业,人工和半自动移栽作业时劳动强度大,作业效率低,严重限制了我国蔬菜产业化发展。机械化自动移栽具有作业效率高、规范化强,便于后期田间管控等综合优势,是我国蔬菜移栽规模化作业发展的必然趋势。本文依托于“十三五”国家重点研发计划项目“蔬菜高速自动移栽技术装备研发”（项目编号:2017YFD0700803）,在分析和借鉴国内外先进自动移栽机取苗技术基础上,创新提出一种顶-扎结合式取苗方式,设计了一套整排取苗-分排供苗式取苗机构,并开展自动取苗系统研究。综合研究结果,研制出自动取苗装置并进行取苗作业性能试验。具体研究内容如下:1.对比分析现有取苗方案优势与缺点,创新提出顶出-侧面斜扎结合的取苗方式,并制定了一种整排扎取分排供苗的取苗工作方案;依据取苗工作方案拟定了取苗装置取苗动作、动作要求以及各动作的执行驱动方案,完成蔬菜穴盘苗取苗装置总体方案的设计以及动作流程设计。2.选用128（8×16）穴可卷曲穴盘培育的生菜钵苗为研究对象,开展不同基质成分配比、不同含水率和不同顶杆直径下钵苗苗钵的苗钵压缩和顶出特性试验研究。试验结果表明:基质成分为MT1（草炭:蛭石:珍珠岩体积比为3:1:1）,基质在中等含水率（约55%）,顶杆直径选取8mm时,钵苗基质抗压和顶出性能较好,适宜机械化取苗作业;在该条件下,钵苗基质块脱盘所需顶力不小于7.43N,苗钵脱盘所需顶苗杆顶出位移不小于5.12mm。3.根据取苗装置总体方案设计要求,开展取苗机构、顶苗机构和送盘机构研究。采用理论分析与试验相结合的研究方法,对取苗机械手进行结构参数优化,结果表明:取苗针总长度s0为120mm,取苗针扎取基质深度s1为30mm,苗针扎取高度h约为5mm,取苗针固定位置间距k0为26mm,取苗针限位孔距k1为18mm,取苗针直径d为2mm,取苗针倾斜角α3为45°角具有较好取苗效果;采用数学方法对顶苗机构进行参数化建模,通过MATLAB-SQP（序列二次规划）算法确定顶苗机构结构最优参数组合:L0=125 mm,L1=88mm,L2=125 mm,L3=92 mm,L5=168 mm,θ=5π/6,顶苗气缸铰接点C坐标为（-86mm,198mm）,顶苗气缸初始杆长L4为171mm能够较好地满足顶苗机构的结构设计要求;建立了基于Fuzzy-PID算法的苗盘精确步进控制系统并设计了送盘机构步进定位性能试验,试验表明:单盘累计送盘步进误差数值最大值为1.07mm,送盘步进位移准确率在97.03%以上,能够较好地满足实际使用要求。4.结合该装置作业流程要求,研究自动取苗系统控制时序及逻辑算法,开发设计了一套基于FPGA和LabVIEW的人机交互式自动移栽控制系统,可实现自动送/取/输苗、苗盘规格设定、单步调试模拟、作业株数自动统计等核心功能,完成对该装置自动取苗作业的有效控制。5.开展蔬菜穴盘苗自动取苗装置试制及联合调试,进行了取苗装置性能试验。试验结果表明:该取苗装置送盘、取苗、分苗和投苗运动能够自动、有序和准确运行,当取苗作业效率为220株/min（110株/行min）时,该装置取苗成功率都能够达到97%以上,基质损失率在7.5%以下,能够较好地满足取苗作业性能要求,验证了结构设计的合理性。
王丽[9]（2018）在《空间3自由度并联机构运动学研究》文中研究表明空间三自由度并联机构在机器人、机床、航空航天、机械加工及装配等工业领域有着广泛的应用,本文主要从以下几个方面进行了深入的研究:从机构运动副约束导出动平台位置和姿态参数之间的耦合关系,给出了描述机构位形的独立参数。将具有四面体结构的动平台等效地处理成一个平面三角形,大大减少了约束方程中未知数的个数,降低了位置正解求解的难度,得到机构位置的解析表示。针对动平台位置和姿态参数互不独立的特点,提出确定工作空间的准则,得到工作空间边界的解析表达式,导出了工作空间形状、位置和大小与机构结构参数的关系,这对机构的综合及动态性能优化是很有用处的。采用球坐标计算工作空间的体积,分析了关节结构约束对工作空间大小的影响。用运动螺旋描述由运动关节连接的构件之间的相对运动,利用反螺旋的性质,得到分支运动螺旋系的反螺旋,它代表了分支对动平台的结构约束力。进而将机构发生奇异的条件转化为分析动平台运动螺旋系和约束螺旋系线性相关的条件,自然地将机构的奇异位形划分为运动学奇异和约束奇异,给出了两种奇异对机构性能影响的物理本质,并导出奇异位形的解析表达式。实例给出了奇异位形在工作空间的分布特征和对工作空间的分割状况。将动平台可以实现的运动螺旋解析地表示成基础运动螺旋系的线性组合,其节距变化范围和轴线分布区域可以用来量化动平台运动范围。导出了动平台运动螺旋的节距与线性组合系数的关系,它们构成了一个三次曲面,螺旋轴线分布区域则随节距变化构成了一个二次曲面族。实例分析了动平台运动螺旋节距的变化曲线和轴线分布曲面的中心与主方向,通过坐标平移和旋转变换将其转换成标准形式,得到动平台运动螺旋节距的变化范围和轴线分布曲面特征。通过在Pro/E和ADAMS软件中建立机构的仿真模型,验证了数值计算的正确性。本文的结果对指导机构设计、结构设计和控制有着重要的价值。
黄诺帝[10]（2017）在《基于原位测量的五轴机床几何误差与侧铣变形误差补偿方法》文中研究表明航空飞行器及航天运载火箭等领域大量采用结构复杂、质轻强度高的薄壁类零件,五轴联动数控加工因其在刀具位姿控制、联动控制和刀具可达性等方面无可比拟的优势,成为复杂薄壁结构件制造最重要的加工手段。由于数控机床零部件生产与装配过程中不可避免的存在误差,以及机床使用过程中出现的磨损与微小变形,导致机床各运动轴存在几何误差,影响机床空间精度。特别是五轴联动数控机床,由于运动轴数多、传动链长及运动轨迹非线性,难以保证整个运动空间的高精度指标。同时,考虑到薄壁件弱刚性等物理因素,加工过程中工件受切削力、切削热发生弹塑性变形,造成加工件的欠切或过切。综上,机床几何误差和切削变形误差将严重降低复杂薄壁件的加工精度。本文以提高薄壁件五轴数控铣削精度为目标,从铣削设备和加工工艺两方面考虑,以补偿机床几何误差和薄壁件切削变形误差为研究视角,分析两种误差对加工精度的影响,并以接触式测头为测量手段,首先研究了五轴数控机床几何误差的识别与补偿方法,实现机床自身精度的提升以搭建原位测量平台,然后研究了薄壁件五轴侧铣变形误差的原位测量与补偿加工方法,实现复杂薄壁件加工的精度。主要研究内容和创新性成果如下:规范了五轴数控机床旋转轴位置相关几何误差的定义与建模方式。发现现有文献中存在两种不同的旋转轴几何误差定义方式,即基于工作台偏移和基于旋转轴线偏移的旋转轴几何误差定义,两种定义方式常被混为一谈,混乱使用容易造成几何误差测量和补偿失败。根据运动学模型分析了两种定义方式的特点及其联系,并判别出更合理的定义方式。设计了利用接触式测头测量并分离旋转轴位置相关几何误差的算法。根据接触式测头的测量特点,通过测量多个点拟合评价点的方式进行测量,确保能够获得评价点的准确坐标。通过包括几何误差的旋转轴运动学模型,分析了旋转轴几何误差的耦合现象。通过合理选择测量点分布,消除了旋转轴几何误差的耦合现象,实现了旋转轴几何误差的测量与分离,测量过程简单快捷。在AC双转台结构五轴数控机床上进行了测量实验,结果显示方法能够快速识别两个旋转轴包含的所有几何误差。设计了具有补偿五轴数控机床所有几何误差功能的综合后置处理算法。根据齐次坐标变换和多体运动学建立了考虑几何误差的机床运动学变换模型,实现了由机床几何误差引起的加工误差的预测。通过建立机床坐标系下运动轴运动与工件坐标系中刀位移动的微分运动关系,利用最小二乘法,建立基于调整数控代码的机床几何误差补偿算法。该算法能够根据CAM软件规划的刀位文件和已经识别的机床几何误差数值,直接生成补偿了机床几何误差的加工代码,即具有机床几何误差补偿功能的后置处理器。实验表明,方法能够有效补偿因几何误差带来的加工误差,加工精度提高76.9%。提出了薄壁件侧铣过程中加工误差的原位测量与补偿方法。利用接触式测头实现薄壁件曲面加工轮廓的原位测量,建立了基于刀具包络面计算的变形误差评价。相对于三轴铣削,五轴侧铣增加了两个自由度控制刀具姿态,使得变形误差侧铣补偿刀路优化更加复杂。本文提出了侧铣补偿刀路调整算法,将复杂的三维空间刀具位姿优化在各刀位处拆分为二维平面位姿调整,实现了修正加工误差的刀路轨迹规划。针对叶轮叶片进行实验,证明方法能够有效提供加工精度,结果提高69.8%。综上所述,本论文通过补偿机床几何误差提高机床空间运动精度和接触式测头的原位测量精度。进一步的,利用原位测量对薄壁件切削变形误差进行检测,并通过自适应加工策略,完成薄壁件变形误差补偿,实现了复杂难加工薄壁件“加工-测量”一体化闭环控制铣削精度。
二、用运动的平移分离参数方程（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、用运动的平移分离参数方程（论文提纲范文）
（1）基于双孔射流推进的仿生扇贝机器人（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 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 扇贝研究现状 |
| 1.2.1.1 扇贝仿生学研究 |
| 1.2.1.2 扇贝运动学、动力学研究 |
| 1.2.2 扇贝数值计算研究现状 |
| 1.2.3 扇贝机器人研究现状 |
| 1.3 扇贝机器人研究存在的问题及启示 |
| 1.3.1 扇贝机器人研究存在的问题 |
| 1.3.2 扇贝机器人研究启示 |
| 1.4 论文研究内容和组织结构 |
| 1.4.1 论文研究内容 |
| 1.4.2 论文组织结构 |
| 第2章 扇贝仿生学研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 扇贝的仿生学 |
| 2.2.1 仿生学简介 |
| 2.2.2 形态学研究 |
| 2.2.2.1 壳体 |
| 2.2.2.2 肌肉系统 |
| 2.2.3 生理学研究 |
| 2.2.4 仿生运动学研究 |
| 2.2.4.1 扇贝壳体开合机制 |
| 2.2.4.2 扇贝直线运动 |
| 2.2.4.3 扇贝转向运动 |
| 2.2.5 仿生学研究启示 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 扇贝数值计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值计算条件设置 |
| 3.2.1 湍流基本方程 |
| 3.2.2 k-ε方程 |
| 3.2.3 计算流体模型 |
| 3.2.4 边界条件 |
| 3.2.5 运动描述模型 |
| 3.2.6 力模型 |
| 3.3 针对壳体形状的计算流体力学 |
| 3.3.1 对壳体形状进行研究的重要性 |
| 3.3.2 三维模型的建立 |
| 3.3.3 网格划分 |
| 3.3.4 壳体作用力计算结果 |
| 3.3.5 流场压力分布计算结果 |
| 3.4 扇贝运动过程的计算流体力学分析 |
| 3.4.1 系统组成和耦合关系简介 |
| 3.4.2 参数设置及网格划分 |
| 3.4.3 水流速度场、涡流图以及流体阻力 |
| 3.4.4 扇贝腔体容积变化与压强分布 |
| 3.4.6 射流口位置的数值计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 扇贝机器人设计及分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 壳体系统设计及制作 |
| 4.2.1 壳体的曲面设计及制作 |
| 4.2.2 壳体连接件设计 |
| 4.3 具有单向透过性的人造帘状肌肉 |
| 4.3.1 主动伸缩式人造帘状肌肉 |
| 4.3.2 被动弯曲式人造帘状肌肉 |
| 4.3.3 帘状肌肉的单向透过性验证 |
| 4.4 开合驱动系统设计与优化 |
| 4.4.1 电磁铁方案 |
| 4.4.2 电机驱动的多连杆机构 |
| 4.4.3 电机驱动的支撑结构 |
| 4.5 转向系统 |
| 4.6 扇贝机器人整机组装 |
| 4.7 开合策略 |
| 4.7.1 开合运动机理 |
| 4.7.2 平均开合比 |
| 4.7.3 瞬时开合比 |
| 4.7.4 不同开合策略下扇贝机器人的推力 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 扇贝机器人运动建模与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 扇贝机器人运动过程中消耗的能量 |
| 5.2.1 有效压强 |
| 5.2.2 有效作用力 |
| 5.2.3 有效作用力矩 |
| 5.2.4 电机输出功率与扇贝机器人消耗的能量 |
| 5.3 扇贝机器人运动速度模型 |
| 5.3.1 吸水阶段 |
| 5.3.2 排水阶段 |
| 5.3.3 滑行阶段 |
| 5.3.4 参数求解 |
| 5.3.5 模型分析 |
| 5.4 扇贝机器人射流推进效率分析 |
| 5.4.1 高频模式下扇贝机器人与传统射流机器人的效率对比 |
| 5.4.2 低频模式下扇贝机器人与传统射流机器人的效率对比 |
| 5.4.3 效率对比的总结与启示 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 扇贝机器人实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 直线推进实验分析 |
| 6.2.1 帘状肌肉对运动速度的影响 |
| 6.2.2 射流口尺寸对运动速度的影响 |
| 6.2.3 机器人壳体长度对运动速度的影响 |
| 6.2.4 壳体开合频率和开合幅度对运动速度的影响 |
| 6.2.5 开合策略对运动速度的影响 |
| 6.2.5.1 开合比例调节的实验验证 |
| 6.2.5.2 开合比例调节对机器人前进速度的影响 |
| 6.2.6 射流机器人推进速度对比 |
| 6.2.7 机器人直线推进过程中的位移波动 |
| 6.2.7.1 机器人不同开合比产生的位移波动 |
| 6.2.7.2 最佳开合比下位移与速度的波动 |
| 6.3 转向推进实验分析 |
| 6.3.1 转向控制策略 |
| 6.3.2 平台构建与实验验证 |
| 6.3.3 实验数据分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.1.1 论文的主要研究成果 |
| 7.1.2 论文的主要创新点 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
| 致谢 |
（2）Crofton公式在全息纠缠熵和全息复杂性中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究现状 |
| 1.2 研究内容与研究方法 |
| 1.3 研究目的及研究价值 |
| 1.4 文章结构安排 |
| 第二章 全息原理 |
| 2.1 共形场论 |
| 2.2 AdS时空 |
| 2.3 GKP-W关系 |
| 第三章 纠缠熵与复杂性 |
| 3.1 纠缠熵 |
| 3.1.1 量子力学中的纠缠熵 |
| 3.1.2 其他纠缠度量 |
| 3.1.3 全息纠缠熵 |
| 3.2 复杂性 |
| 3.2.1 量子力学中的复杂性 |
| 3.2.2 态/曲面对偶 |
| 3.2.3 全息复杂性 |
| 第四章 Crofton公式在全息纠缠熵中的应用 |
| 4.1 Crofton公式 |
| 4.1.1 2维欧氏平直时空的Crofton公式 |
| 4.1.2 2维欧氏反德西特时空上的Crofton公式 |
| 4.2 运动学空间与全息纠缠熵 |
| 4.2.1 条件互信息 |
| 4.2.2 运动学空间的因果律与原空间的基本几何元素 |
| 4.2.3 纠缠熵性质在运动学空间的诠释 |
| 第五章 Crofton公式在全息复杂性中的应用 |
| 5.1 3维闵氏反德西特时空上的Crofton公式 |
| 5.2 运动学空间与全息复杂性 |
| 5.2.1 运动学空间因果律 |
| 5.2.2 CV猜想与全息复杂性性质 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A:AdS2时空与Ad S3时空 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）网格式卫星承力筒纤维缠绕工艺与CAM软件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的来源及研究的背景和意义 |
| 1.1.1 课题的来源 |
| 1.1.2 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 网格承力筒纤维缠绕工艺的国外研究现状 |
| 1.2.2 网格承力筒纤维缠绕工艺的国内研究现状 |
| 1.2.3 纤维缠绕CAD/CAM技术的国内外研究现状 |
| 1.3 国内外文献综述及简析 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 网格承力筒的承载性能分析及结构参数优化 |
| 2.1 网格承力筒整体承载性能的有限元分析 |
| 2.1.1 工况1下的整体承载性能分析 |
| 2.1.2 工况2下的整体承载性能分析 |
| 2.1.3 工况3下的整体承载性能分析 |
| 2.2 工况2下网格承力筒结构参数的分析与优化 |
| 2.2.1 缠绕角A对网格承力筒承载性能的影响 |
| 2.2.2 螺旋筋转动角度P对网格承力筒承载性能的影响 |
| 2.2.3 筋条宽度和厚度对网格承力筒承载性能的影响 |
| 2.2.4 网格承力筒各结构参数组合优化 |
| 2.3 优化后网格承力筒的线性屈曲分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 网格式承力筒纤维缠绕成型工艺 |
| 3.1 网格承力筒缠绕轨迹设计及后处理方法 |
| 3.1.1 网格承力筒缠绕轨迹类型的分析及选择 |
| 3.1.2 网格承力筒缠绕轨迹设计 |
| 3.1.3 网格承力筒缠绕轨迹的运动坐标解算 |
| 3.2 网格承力筒模具结构的参数化设计 |
| 3.3 网格承力筒缠绕速度的分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 网格承力筒缠绕成型的CAD/CAM软件开发 |
| 4.1 CAD/CAM软件系统框架和主界面 |
| 4.2 软件内部建模与外部模型的导入显示 |
| 4.2.1 软件内部创建芯模模型 |
| 4.2.2 外部芯模模型导入 |
| 4.3 设计缠绕线型、生成缠绕轨迹 |
| 4.4 网格承力筒缠绕运动仿真 |
| 4.5 后处理生成缠绕程序 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）弯曲平移机器人机构自动分析与综合理论的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 课题来源及意义 |
| 1.2 机器人机构结构学研究现状 |
| 1.2.1 末端构件运动特征描述方法研究现状 |
| 1.2.2 型综合理论研究现状 |
| 1.2.3 拓扑结构自动分析与综合方法研究现状 |
| 1.3 机器人机构结构学中有待深入研究的课题 |
| 1.3.1 型综合理论有待突破的瓶颈问题 |
| 1.3.2 自动分析与综合方法及其软件开发所面临的困境 |
| 1.3.3 弯曲平移机构的开发利用 |
| 1.4 研究内容及章节安排 |
| 第2章 弯曲平移运动特征描述及分析方法 |
| 2.1 机器人机构末端构件运动特征描述方法 |
| 2.1.1 运动特征的组成要素 |
| 2.1.2 末端构件运动特征的描述模型 |
| 2.2 运动特征运算规则 |
| 2.2.1 求并运算规则 |
| 2.2.2 求交运算规则 |
| 2.3 机器人机构运动特征分析方法 |
| 2.3.1 串联机构运动特征分析方法及实例 |
| 2.3.2 并联机构运动特征分析方法及实例 |
| 本章小结 |
| 第3章 机器人机构末端构件运动特征自动分析方法 |
| 3.1 机器人机构拓扑结构数字建模及其实例 |
| 3.1.1 拓扑结构组成要素及其存储方式 |
| 3.1.2 拓扑结构数字化描述实例 |
| 3.2 末端构件运动特征数字化描述方法 |
| 3.2.1 平移特征的记录和存储方式 |
| 3.2.2 转动特征的记录和存储方式 |
| 3.3 串联机构运动特征自动分析算法及其实例 |
| 3.3.1 串联机构运动特征自动生成算法 |
| 3.3.2 串联机构运动特征自动分析实例 |
| 3.4 并联机构运动特征自动生成算法及其实例 |
| 3.4.1 若干支链平移特征自动求交算法 |
| 3.4.2 动平台转动特征自动分析算法 |
| 3.4.3 并联机构运动特征自动分析算法及实例 |
| 本章小结 |
| 第4章 弯曲平移支链自动综合及其数据库的建立 |
| 4.1 有关约定和说明 |
| 4.2 弯曲平移支链自动综合算法 |
| 4.2.1 支链拓扑结构数据的处理方法 |
| 4.2.2 自动综合算法思想及主要步骤 |
| 4.3 曲面平移特征2T1R支链综合及其数据库 |
| 4.3.1 圆柱面平移特征2T1R支链数据库 |
| 4.3.2 圆锥面平移特征2T1R支链数据库 |
| 4.3.3 环面平移特征2T1R支链数据库 |
| 4.4 曲面平移特征2T2R支链综合及其数据库 |
| 4.4.1 圆柱面平移特征2T2R支链数据库 |
| 4.4.2 圆锥面平移特征2T2R支链数据库 |
| 4.4.3 环面平移特征2T2R支链数据库 |
| 4.5 曲面平移特征2T3R支链综合及其数据库 |
| 4.5.1 圆柱面平移特征2T3R支链数据库 |
| 4.5.2 圆锥面平移特征2T3R支链数据库 |
| 4.5.3 环面平移特征2T3R支链数据库 |
| 4.6 支链库的扩充与完善 |
| 4.6.1 复合铰链的等效生成算法 |
| 4.6.2 支链库类型的扩充 |
| 本章小结 |
| 第5章 弯曲平移并联机构构型自动综合 |
| 5.1 并联机构构型综合的一般算法流程 |
| 5.2 曲面平移特征并联机构型综合 |
| 5.2.1 曲面平移特征2T并联机构构型综合 |
| 5.2.2 曲面平移特征2T1R并联机构构型综合 |
| 5.2.3 曲面平移2T2R并联机构构型综合 |
| 5.2.4 曲面平移2T3R并联机构构型综合 |
| 5.3 空间曲线平移并联机构构型综合 |
| 5.3.1 柱柱相贯线平移1T并联机构构型综合 |
| 5.3.2 柱柱相贯线平移1T1R并联机构构型综合 |
| 5.3.3 柱柱相贯线平移1T2R并联机构构型综合 |
| 5.3.4 柱柱相贯线平移1T3R并联机构构型综合 |
| 本章小结 |
| 第6章 相贯线平移机构在管道焊接中的应用研究 |
| 6.1 基于内蕴几何观点的总体设计思路 |
| 6.2 柱柱相贯线焊接机器人机构结构设计 |
| 6.2.1 柱柱相贯线平移机构结构综合优选 |
| 6.2.2 柱柱相贯线平移机构的改进设计 |
| 6.3 柱锥相贯线焊接机器人机构结构设计 |
| 6.3.1 机构结构综合优选 |
| 6.3.2 柱锥相贯线平移机构的改进设计 |
| 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 需进一步研究的问题 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（5）基于图像法识别定位的球形植物修剪车研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 植物图像处理的研究现状 |
| 1.2.2 视觉检测与定位的研究现状 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 修剪模块刀头结构设计 |
| 2.1 修剪模块刀头的性能要求 |
| 2.1.1 工作范围要求 |
| 2.1.2 功能要求 |
| 2.1.3 工作载荷要求 |
| 2.2 修剪模块刀头结构的总体构思及基本方案确定 |
| 2.2.1 机械臂的分类及选择 |
| 2.2.2 修剪模块刀头结构的总体方案 |
| 2.2.3 修剪模块刀头结构的组成 |
| 2.2.4 修剪模块刀头结构的三维设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 球形植物图像分割算法分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于边缘检测算法的分析与处理 |
| 3.2.1 边缘检测算子 |
| 3.2.2 边缘检测实验分析 |
| 3.3 基于阈值分割算法的分析与处理 |
| 3.3.1 人工选择阈值法的分析处理 |
| 3.3.2 自动阈值法的分析处理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于HSV模型的图像分割算法 |
| 4.1 HSV模型介绍 |
| 4.2 基于HSV模型的球形植物图像分割 |
| 4.2.1 HSV模型转换 |
| 4.2.2 HSV模型的球形植物图像分割 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 球形植物图像的形态学处理 |
| 5.1 基于腐蚀和膨胀的图像分析处理 |
| 5.1.1 图像腐蚀法原理分析 |
| 5.1.2 球形植物图像的腐蚀法处理 |
| 5.1.3 图像膨胀法原理分析 |
| 5.1.4 球形植物图像的膨胀法处理 |
| 5.2 球形植物图像的腐蚀膨胀法处理 |
| 5.3 基于填充去燥的球形植物图像处理 |
| 5.3.1 球形植物图像的填充处理 |
| 5.3.2 球形植物图像的去噪处理 |
| 5.4 球形植物图像的标定与显示 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 机械臂反馈控制运动系统初步设计 |
| 6.1 修剪模块机械臂运动学建模分析 |
| 6.1.1 三关节机械臂的位姿描述 |
| 6.1.2 三关节机械臂的齐次坐标变换 |
| 6.2 修剪模块机械臂运动轨迹初步规划 |
| 6.2.1 轨迹规划概述 |
| 6.2.2 轨迹规划问题分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间主要的研究成果 |
（6）水表全自动视觉检定系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 水表检定技术研究现状 |
| 1.2.1 水表检定装置研究现状 |
| 1.2.2 水表检定算法研究现状 |
| 1.3 机器视觉技术研究现状 |
| 1.4 本文研究思路与技术路线 |
| 1.5 论文框架结构 |
| 2 水表全自动检定系统硬件设计 |
| 2.1 水表检定系统设计要求 |
| 2.2 系统硬件装置结构设计 |
| 2.2.1 水循环系统设计 |
| 2.2.2 电路系统设计 |
| 2.2.3 机械系统设计 |
| 2.3 系统视觉硬件装置选型 |
| 2.3.1 工业相机选型 |
| 2.3.2 工业镜头选型 |
| 2.3.3 光源选型 |
| 2.4 实物装置搭建 |
| 2.5 小结 |
| 3 水表全自动检定流程控制及数据库软件设计 |
| 3.1 装置控制程序设计 |
| 3.1.1 I/O口编程操作 |
| 3.1.2 串口通信功能定义 |
| 3.2 水表数据库设计 |
| 3.3 检定流程及检定界面设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于帧间差分法的梅花转子提取及采样点定位算法研究 |
| 4.1 水表图像预处理 |
| 4.1.1 图像灰度化 |
| 4.1.2 图像滤波 |
| 4.2 梅花转子提取算法研究 |
| 4.2.1 基于运动目标检测的梅花转子提取 |
| 4.2.2 基于梅花转子差分图像的阈值分割 |
| 4.2.3 基于形态学操作的梅花转子图像滤波 |
| 4.3 激光传感器采样点定位算法研究 |
| 4.3.1 梅花转子的边缘检测 |
| 4.3.2 CSS角点检测 |
| 4.3.3 凸包提取 |
| 4.3.4 采样点定位策略 |
| 4.3.5 采样点算法定位结果 |
| 4.4 小结 |
| 5 检定系统实验及结果分析 |
| 5.1 激光点定位重复性实验 |
| 5.1.1 相机标定 |
| 5.1.2 激光点定位实验结果 |
| 5.2 水表检定系统误差实验 |
| 5.2.1 传感检测系统准确性标定 |
| 5.2.2 系统检定误差实验 |
| 5.2.3 实验误差对比及来源分析 |
| 5.3 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（7）旋量系几何形态与可重构机构设计（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 可重构机构的研究背景与现状 |
| 1.1.1 背景 |
| 1.1.2 变胞机构 |
| 1.1.3 运动转向机构 |
| 1.1.4 变拓扑机构 |
| 1.1.5 运动限定机构 |
| 1.1.6 可重构机构的前景 |
| 1.2 旋量系理论研究背景与现状 |
| 1.2.1 背景 |
| 1.2.2 旋量系及其几何形态研究现状 |
| 1.3 可重构机构的分析与设计方法研究 |
| 1.3.1 机构的奇异点研究与分岔运动研究 |
| 1.3.2 可重构机构与运动曲线自相交点的研究 |
| 1.3.3 机构运动周期的研究 |
| 1.4 机构的描述与分析工具 |
| 1.4.1 描述连杆与轴线的D-H法 |
| 1.4.2 空间刚体位移的齐次矩阵法 |
| 1.4.3 机构分析中的运动旋量与力旋量 |
| 1.5 课题的研究目标和意义 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 三阶旋量系几何形态及其应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 线矢量线性相关的几何形态 |
| 2.2.1 四个线矢量线性相关的条件 |
| 2.2.2 四个线矢量位于两平面同时线性相关的几何形态 |
| 2.2.3 四个线矢量均异面同时线性相关时的几何形态 |
| 2.3 三阶线矢量系与二次曲面的关联关系 |
| 2.3.1 二次曲面的正规形式 |
| 2.3.2 二次曲面的对偶性 |
| 2.3.3 三阶线矢量系与二次曲面的关系 |
| 2.4 高阶旋量系几何形态推导过程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 实现三阶旋量系不同几何形态的可重构机构 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 折纸衍生可重构六杆机构 |
| 3.2.1 从开环折纸到闭环折纸的过程 |
| 3.2.2 可重构六杆机构的形成 |
| 3.2.3 机构的闭环方程 |
| 3.3 展开球面运动分支运动分析与可重构分析 |
| 3.3.1 基于旋量理论的运动分析 |
| 3.3.2 可重构分析 |
| 3.4 平面运动分支运动分析与可重构分析 |
| 3.4.1 运动分析 |
| 3.4.2 可重构分析 |
| 3.5 折叠球面运动分支与运动分支转换 |
| 3.5.1 折叠球面运动分支运动分析与可重构分析 |
| 3.5.2 机构运动分支转换与点的路径 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于指标的可重构机构设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Bennett运动和球面运动的重构 |
| 4.2.1 新机构连杆参数 |
| 4.2.2 可重构分析 |
| 4.2.3 第三个运动分支与机构运动分支转换 |
| 4.3 Bennett运动和平面运动的重构 |
| 4.3.1 新机构的连杆参数 |
| 4.3.2 Bennett运动分支的可重构分析 |
| 4.3.3 第二个Bennett运动分支、六杆机构运动分支及运动分支转换 |
| 4.4 Bennett运动、平面运动和球面运动的重构 |
| 4.4.1 新机构的形成与初始Bennett运动分支 |
| 4.4.2 机构的可重构分析与三重分岔点 |
| 4.4.3 线对称Bricard六杆运动分支和机构运动分支转换 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 单闭环机构的分岔分析与设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 运动曲线的自相交点和单闭环机构的分岔条件 |
| 5.3 RCRCR机构的分岔分析与设计 |
| 5.3.1 RCRCR机构的分岔条件 |
| 5.3.2 带有分岔点与不带分岔点的RCRCR机构连杆参数设计 |
| 5.4 可重构RURU机构 |
| 5.4.1 Myard面对称六杆机构分岔条件 |
| 5.4.2 可重构RURU机构的参数和两个运动分支 |
| 5.5 从Myard五杆机构退化而来的特殊四杆机构 |
| 5.6 可重构线对称Bricard机构 |
| 5.6.1 机构运动曲线方程及其偏导数 |
| 5.6.2 实现两个线对称Bricard六杆运动分支的连杆参数 |
| 5.6.3 实现三个不同运动分支的机构连杆参数设计 |
| 5.7 分岔机构和刚性结构 |
| 5.7.1 约束流形和约束曲线 |
| 5.7.2 分岔机构和刚性结构的区别 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 构型圆环与特殊的机构周期 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Bennett平面-球面混合支链六杆机构 |
| 6.2.1 运动曲线方程及其微分形式 |
| 6.2.2 机构的分岔运动 |
| 6.2.3 机构构型圆环和运动周期 |
| 6.3 Myard面对称五杆机构 |
| 6.3.1 运动曲线方程及其微分形式 |
| 6.3.2 构型圆环和运动周期 |
| 6.4 球面四杆机构 |
| 6.4.1 运动曲线方程及其微分形式 |
| 6.4.2 构型圆环和运动周期 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.1.1 旋量系的几何形态与运动分支转换指标 |
| 7.1.2 基于运动曲线的可重构机构分析、设计与机构运动周期 |
| 7.2 论文的贡献、创新点与实际意义 |
| 7.3 展望 |
| 7.3.1 基于旋量系几何形态的可重构机构设计 |
| 7.3.2 基于运动曲线自相交点的可重构机构设计 |
| 7.3.3 综合旋量系几何形态和运动曲线自相交点的可重构机构设计 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录 A |
| 附录 B |
| 附录 C |
| 附录 D |
| 附录 E |
| 附录 F |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）蔬菜穴盘苗高速栽植自动取苗系统设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及来源 |
| 1.2 国内外移栽机械研究概况 |
| 1.2.1 国内外半自动移栽机研究现状 |
| 1.2.2 国内外自动移栽机研究现状 |
| 1.3 自动取苗技术研究分析 |
| 1.4 研究目的及主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 蔬菜穴盘苗取苗装置总体方案设计与研究 |
| 2.1 取苗评价指标 |
| 2.2 取苗方式分析与确定 |
| 2.2.1 取苗方式对比 |
| 2.2.2 取苗方式确定 |
| 2.3 取苗装置工作性能要求 |
| 2.4 取苗工作方案 |
| 2.5 取苗装置机构动作分解 |
| 2.6 执行机构驱动方案 |
| 2.7 取苗装置总体结构布置 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 蔬菜穴盘苗苗钵力学特性试验研究 |
| 3.1 穴盘规格 |
| 3.2 钵体抗压特性试验 |
| 3.2.1 试验条件 |
| 3.2.2 试验方法 |
| 3.2.3 试验结果与分析 |
| 3.3 钵体顶出特性试验 |
| 3.3.1 试验条件 |
| 3.3.2 试验方法 |
| 3.3.3 钵苗顶出效果分析 |
| 3.3.4 钵苗顶出力分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 蔬菜穴盘苗取苗装置的结构设计与研究 |
| 4.1 取苗机构的设计与研究 |
| 4.1.1 取苗机械手末端执行器确定 |
| 4.1.2 取苗机械手结构参数优化试验 |
| 4.1.3 取苗机构结构设计 |
| 4.2 顶苗机构的设计与研究 |
| 4.2.1 顶苗机构理论模型 |
| 4.2.2 顶苗机构数学模型 |
| 4.2.3 基于MATLAB的结构参数优化 |
| 4.2.4 顶苗机构力学分析 |
| 4.2.5 顶苗机构结构设计 |
| 4.3 送盘机构的设计与研究 |
| 4.3.1 送盘步进定位控制原理 |
| 4.3.2 模糊PID送盘步进控制系统 |
| 4.3.3 基于Simulink的步进控制系统仿真与分析 |
| 4.3.4 送盘机构步进定位性能试验 |
| 4.4 压盘梳苗机构设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 蔬菜穴盘苗取苗装置自动控制系统设计与研究 |
| 5.1 自动控制系统硬件设计 |
| 5.1.1 控制系统硬件总体配置 |
| 5.1.2 自动取苗控制系统硬件选型 |
| 5.1.3 控制系统结构组成 |
| 5.2 自动控制系统软件设计与研究 |
| 5.2.1 控制系统软件总体设计 |
| 5.2.2 控制系统程序流程分析 |
| 5.2.3 控制系统人机交互界面开发 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 蔬菜穴盘苗自动取苗装置性能试验研究 |
| 6.1 自动取苗装置试验样机 |
| 6.1.1 试验样机结构及主要技术参数 |
| 6.1.2 试验样机的安装与调试 |
| 6.2 自动取苗装置取苗性能试验 |
| 6.2.1 试验目的 |
| 6.2.2 试验条件 |
| 6.2.3 因素范围选取 |
| 6.2.4 取苗性能试验 |
| 6.2.5 适应性试验 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与建议 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 存在问题与建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）空间3自由度并联机构运动学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 并联机构的研究现状 |
| 1.1.1 并联机构的运动学研究 |
| 1.1.2 并联机构的动力学研究 |
| 1.2 选题的意义 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 空间3自由度并联机构运动学分析 |
| 2.1 机构的结构约束 |
| 2.1.1 机构的自由度 |
| 2.1.2 机构的结构约束 |
| 2.2 机构的位置反解 |
| 2.3 机构的位置正解 |
| 2.4 机构速度加速度分析 |
| 2.4.1 动平台平动与转动之间的速度加速度关系 |
| 2.4.2 关节运动与动平台之间的速度加速度关系 |
| 2.5 机构的工作空间 |
| 2.5.1 位置工作空间 |
| 2.5.2 姿态工作空间 |
| 2.6 机构运动学分析实例 |
| 2.6.1 位置正解 |
| 2.6.2 位置反解 |
| 2.6.3 运动分析 |
| 2.6.4 工作空间分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 空间3自由度并联机构的瞬时螺旋运动分析 |
| 3.1 动平台的瞬时运动螺旋 |
| 3.1.1 连杆坐标系及连杆参数 |
| 3.1.2 分支运动学方程 |
| 3.1.3 构件瞬时螺旋运动 |
| 3.1.4 动平台的瞬时螺旋运动 |
| 3.2 并联机构运动螺旋方程反解 |
| 3.2.1 动平台的运动描述 |
| 3.2.2 运动螺旋的反螺旋 |
| 3.2.3 并联机构运动螺旋方程反解 |
| 3.3 机构奇异位形分析 |
| 3.3.1 奇异位形的物理特征 |
| 3.3.2 机构运动学奇异 |
| 3.3.3 机构约束奇异 |
| 3.4 机构动平台瞬时运动范围的分析 |
| 3.4.1 动平台运动螺旋节距的变化范围 |
| 3.4.2 动平台运动螺旋轴线的分布 |
| 3.5 机构运动性能分析实例 |
| 3.5.1 奇异位形分析 |
| 3.5.2 动平台运动螺旋节距的变化范围 |
| 3.5.3 动平台运动螺旋轴线的分布曲面 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 机构在ADAMS软件中的运动学仿真分析 |
| 4.1 ADAMS软件功能介绍 |
| 4.2 机构在ADAMS中的运动仿真 |
| 5 结论、创新点 |
| 参考文献 |
| 作者攻读学位期间发表论文清单 |
| 致谢 |
（10）基于原位测量的五轴机床几何误差与侧铣变形误差补偿方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 论文背景 |
| 1.3 研究现状与评述 |
| 1.3.1 基于接触式测头的原位测量应用 |
| 1.3.2 几何误差测量与识别 |
| 1.3.3 几何误差补偿 |
| 1.3.4 薄壁件变形误差补偿 |
| 1.4 论文的主要工作和内容安排 |
| 1.4.1 问题描述 |
| 1.4.2 论文主要工作和内容安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 五轴机床旋转轴几何误差建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机床选取及加工相关定义 |
| 2.2.1 五轴机床选择 |
| 2.2.2 与加工相关坐标系的定义 |
| 2.3 机床几何误差定义及其影响 |
| 2.3.1 几何误差对加工精度的影响 |
| 2.3.2 机床运动轴几何误差定义 |
| 2.3.3 活动标架原理 |
| 2.4 平动轴几何误差运动学建模 |
| 2.5 旋转轴几何误差运动学建模 |
| 2.5.2 旋转轴几何误差建模方法 |
| 2.5.3 基于旋转轴构件偏移的几何误差建模 |
| 2.5.4 基于旋转轴轴线偏移的几何误差建模 |
| 2.6 两种旋转轴几何误差建模方法比较 |
| 2.6.1 影响旋转轴精度的几何误差项 |
| 2.6.2 两种误差模型的变换关系 |
| 2.6.3 临界条件 |
| 2.7 实验验证 |
| 2.7.1 几何误差识别方法 |
| 2.7.2 实验结果 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 五轴机床旋转轴几何误差测量 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 测量流程规划 |
| 3.2.1 测量点的确定 |
| 3.2.2 测量方法设计 |
| 3.3 几何误差识别 |
| 3.3.1 C轴几何误差识别 |
| 3.3.2 A轴几何误差识别 |
| 3.4 测量不确定性因素分析 |
| 3.4.1 平动轴几何误差对误差识别结果的影响 |
| 3.4.2 测试块布置位置 |
| 3.4.3 测试块几何误差对误差识别的影响 |
| 3.4.4 商业测量系统分析 |
| 3.5 几何误差测量实验 |
| 3.5.1 实验准备 |
| 3.5.2 实验步骤 |
| 3.6 实验结果及其分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 五轴机床位置相关机床几何误差补偿 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理想情况下的运动学建模 |
| 4.2.1 五轴机床运动学变换模型 |
| 4.2.2 机床坐标系下的微分运动 |
| 4.3 考虑几何误差影响的运动学建模 |
| 4.3.1 考虑几何误差的运动学变换 |
| 4.3.2 考虑几何误差时机床坐标系下的微分运动 |
| 4.4 几何误差补偿算法 |
| 4.4.1 几何误差补偿原理 |
| 4.4.2 基本补偿算法 |
| 4.4.3 迭代补偿算法 |
| 4.5 实验验证 |
| 4.5.1 实验准备 |
| 4.5.2 几何误差识别 |
| 4.5.3 加工误差仿真预测 |
| 4.5.4 实验结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 薄壁件五轴侧铣变形误差原位补偿加工 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 变形误差形成原理及误差补偿方法 |
| 5.2.1 工件/刀具变形误差定义与补偿路线 |
| 5.2.2 工件/刀具变形误差补偿方法 |
| 5.3 刀具包络面计算与加工误差识别 |
| 5.4 补偿刀位计算 |
| 5.4.1 变形误差刀位补偿策略 |
| 5.4.2 等效刀位计算 |
| 5.4.3 迭代计算补偿刀位 |
| 5.5 实验验证 |
| 5.5.1 原位测量系统搭建 |
| 5.5.2 原位测量路径规划 |
| 5.5.3 实验准备 |
| 5.5.4 实验结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
四、用运动的平移分离参数方程（论文参考文献）
- [1]基于双孔射流推进的仿生扇贝机器人[D]. 王驭陌. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [2]Crofton公式在全息纠缠熵和全息复杂性中的应用[D]. 张乐. 西北大学, 2020(02)
- [3]网格式卫星承力筒纤维缠绕工艺与CAM软件研究[D]. 范东星. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [4]弯曲平移机器人机构自动分析与综合理论的研究[D]. 叶梅燕. 南昌大学, 2019(01)
- [5]基于图像法识别定位的球形植物修剪车研究[D]. 李超超. 扬州大学, 2019(02)
- [6]水表全自动视觉检定系统研究[D]. 严格. 中国计量大学, 2019(02)
- [7]旋量系几何形态与可重构机构设计[D]. 马学思. 天津大学, 2018(06)
- [8]蔬菜穴盘苗高速栽植自动取苗系统设计与研究[D]. 何亚凯. 中国农业机械化科学研究院, 2018(01)
- [9]空间3自由度并联机构运动学研究[D]. 王丽. 西安工程大学, 2018(02)
- [10]基于原位测量的五轴机床几何误差与侧铣变形误差补偿方法[D]. 黄诺帝. 上海交通大学, 2017(03)