一、平衡吊的运动分析及平衡方法（论文文献综述）
董治祥[1]（2021）在《基于动力学特性分析的智能平衡吊柔顺控制研究》文中研究指明目前中国已经进入老龄化社会,有效劳动力在逐步下降,人力成本在逐步提高,与此同时工业生产的工件体积及重量都变得越来越大,单单靠人力或者是恒速提升产品比如电动葫芦来完成搬运、对位及装配的工作已经无法满足日常生产的需求,因此智能平衡吊这种机电一体化产品应运而生,它被广泛的用于搬运装配工作。智能平衡吊抛弃了原有提升工业产品的遥控恒速的设定,而是采用操作员与把手或者是操作员与负载直接接触的方式,可以实现任意速度进行提升或下放负载的动作。然而正是由于智能平衡吊提升负载的动作是需要操作员与负载直接接触的,因此研究智能平衡吊的柔顺性是很必要的,它直接决定了操作员在进行人机合作作业时的平稳性与安全性。本文针对一款自主研发的智能平衡吊,建立起了其在竖直方向上的动力学模型,并基于此对其控制系统进行了构建及分析,提出了可变参数导纳的柔顺控制策略,以及在悬浮模式下的防反弹控制策略,并进行了相应的仿真分析以及实物实验分析。具体的研究内容如下所示:首先,分析了智能平衡吊上用于提升负载的钢丝绳的振动方程,对钢丝绳参数进行分析,进而将钢丝绳看为刚性体进行分析,基于此建立智能平衡吊在竖直方向上的提升动力学模型,分析了模型中参数对运动的影响;进而结合智能平衡吊的工作原理,构建了其控制系统,分析其稳定性,并以负载质量作为负反馈环节,进行了惯性力的补偿。其次,构建了智能平衡吊的基于变参数导纳模型的柔顺控制方法,根据末端负载速度值对导纳参数进行分段处理,以满足在智能平衡吊在低速情况下的对位精准度要求,在高速情况下的对搬运速度的需求,并在仿真平台里面进行了数值仿真;针对平衡吊在悬浮模式下出现的触地反弹现象,设计了相应的触地防反弹策略。最后,根据所设计的惯性力补偿环节以及设计的悬浮模式下的变参数的导纳控制策略以及触地防反弹算法进行实物测试,验证了理论分析的正确性;根据测试结果,得出了在低速情况下的导纳参数值以及在高速情况下的导纳参数值,并确立了导纳参数变化的速度阈值;进行了悬浮防反弹控制策略的测试,给出了触发防反弹的操作力阈值。
高鑫[2]（2020）在《高中物理竞赛中解决问题的思维方法研究》文中研究表明培养学生的科学思维以及解决问题能力是当今教育界的一个热点话题,全国中学生物理竞赛在不断向外输送高端物理人才的同时,也对参赛学生的思维和能力的培养起着重要的作用。那么竞赛教学如何进行才能对学生的科学思维以及解决问题能力产生积极作用?思维品质影响问题解决的效果,而思维的培养可以通过教给思维方法的方式来实现。因此,我们便以思维方法为切入点,以决赛试题为研究对象,对其思维方法的考查情况进行统计研究,进而寻求对决赛教学所能够提供的指导。具体而言,我们首先对问题解决、思维方法的研究现状进行文献综述,在明确了问题、思维方法等有关概念和需要统计的思维方法后,便以决赛试题的参考答案为分析对象,统计了第1-36届决赛试题中普通试题和原始物理问题的必要思维方法,同时对思维方法解决问题进行了实例分析。分析数据得到微观统计结果:试题的基本特征;从不同角度对思维方法考查的数量特征、分布特征所进行的分析总结,总结项包括高频率思维方法、模块分布、知识点分布及与思维方法的结合方式等;对原始物理问题思维方法的特殊之处进行的分析总结以及对教学的启示;思维的考查特征、相关分析与结论。结合统计结果与理论分析,得到对竞赛教学的宏观指导:（1）对教学内容的思维方法分析方面:对决赛试题的特征的分析,让学生对在解决决赛问题前产生整体认知,而对决赛试题思维方法特征的分析,构成了教师对竞赛教学内容的思维方法分析所提供的依据;证实了所统计的思维方法能够培养学生的思维以及改进其学习方法。（2）培养科学思维方面:教给学生思维方法能够有效培养其科学思维;深化思维方法的内涵使得学生思维的深度和广度得到进一步提升;证实了决赛试题本身能够作为培养学生科学思维的良好素材,尤其是近些年的决赛试题。（3）提高问题解决能力方面:教学过程中呈现解决问题的思维方法,且优先呈现高频率、核心的思维方法;引导“寻找解决”使得呈现“一题多解”。
高学恒[3]（2020）在《4-DOF码垛机器人运动分析及轨迹规划研究》文中提出随着21世纪中国工业实力逐步上升,工业机器人逐渐进入了我们的视野,在2008年金融危机之后,劳动力成本暴涨,于是工业机器人这一新兴行业终于迎到了它的重大发展机遇。而现在,我国正处于加快产业转型升级的重要时期,以工业机器人为主体的机器人产业,正是破解我国产业成本上升、环境制约问题的重要路径选择。但由于发达国家的技术封锁,我国工业机器人水平始终与先进国家有不小的差距。因此,加快我们自己对工业机器人核心技术研究的任务就显得尤为迫切。让我们的机器人运行更流畅、动作更准确、工作周期更短,才能在国内外市场上拥有更强的竞争力。本论文旨在研究4自由度码垛机器人的运动特性并研究其轨迹规划,码垛机器人是工业机器人中最常用、最基础的类型,我们在调查了码垛机器人现状之后选择性能优越的“IRB460”型码垛机器人作为研究对象,首先依据IRB460型机器人的实际参数建立其结构模型,用D-H法建立数学模型,求解出该型码垛机器人的运动学正逆解;再运用Matlab Robotics Toolbox对该机器人进行建模分析,验证正逆运动学解。在验证之后,利用7次多项式插值规划方法进行初步的轨迹仿真并分析机器人运行时的角速度、角加速度特性;之后采用蒙特卡洛法求解码垛机器人工作空间,绘制截面图判断工作空间内是否存在空腔,通过求解雅克比矩阵排除奇异位置,为运动控制提供依据。运动学基本求解完毕,我们再用Adams软件对IRB460型机器人进行建模,赋予其材料属性、摩擦力属性、重力环境等等,在Matlab中使用5次多项式插值运算求出轨迹方程作为模型运动仿真里的驱动方程,并计算出IRB460型机器人在空载和负载两种状态下运动的关节力矩。最后,假定一段“门”字形搬运工作轨迹,在所建运动学模型的基础上,分别基于多项式方法和五次非均匀贝兹儿样条规划方法对预期轨迹进行轨迹运动规划,经由逆运动学模型求得每个关节的运动参数,综合比较两种规划方法的各项运动学、动力学参数属性,验证五次非均匀贝兹儿样条规划方式的可行性。本论文的研究内容紧密贴合工业机器人的核心研究部分,丰富了码垛机器人轨迹规划的研究内容,为码垛机器人的轨迹规划提供了思路。
刘骁[4]（2019）在《可穿戴搬运助力机器人的开发及人机工程分析》文中研究指明未来社会,随着人口老龄化问题的不断加剧,能承担照料、搬运卧床不起老年人的护工将出现短缺现象。同时,在制造行业,那些需要人力搬运的工作,也会因人手不足而难以实行。人力搬运老年人或重物,属于重体力劳动,体弱的人难以胜任,搬运过重的物品,还会导致身体的肌肉或骨骼受损,患上职业性疾病。为减轻搬运工作强度、降低职业病发病率,本文开发一种新型可穿戴搬运助力机器人,制作了机器人实验样机,对其进行了人机工程分析和实验,并对该机器人助力效果进行了验证和评价。论文主要工作和成果如下:（1）分析了可穿戴搬运助力机器人研究现状,发现大多数机器人的机构和控制系统复杂,并且都缺少弯腰助力的功能。机构和控制系统复杂会导致产品价格高昂、机器人的可靠性降低。而缺少弯腰助力功能会导致搬运者腰部负荷得不到减轻。本文提出新型机构设计方案,简化了控制系统,增加了弯腰助力功能,弥补上述的缺点。（2）设计的机器人包括机械系统、控制系统和气动系统。机械系统包括两个随遇平衡机械臂、多轴单自由度机构、水平滑轨、支架结构等。为减轻自重,机械结构件尽量采用碳纤维型材和3D打印的工程塑料件。因为机械系统的设计能实现随遇平衡,使得控制系统得以极大简化。使用者可通过2个滑条传感器分别操控机械臂助力气缸和背部助力气缸,实现搬运过程的操控。气动系统应用了便携式气压源、电气比例阀、气缸等。（3）制造了实验样机,理论结合实验,进行了人机工程分析。在人机工程分析中,进行了生物力学分析、生理学分析、心理物理学分析。在生物力学分析中,建立了人机搬运物料的生物力学模型,分析了不同位姿下穿戴力的大小,计算出机器人的助力效果,并进行了实验验证。心理物理学分析通过受测者在机器人使用过程的主观感受对机器人效能进行评价。生理学分析通过对比受测者的体温、心率的变化,评定机器人对作业者的影响。（4）进行了实验样机搬运实验。首先,对随遇平衡机械臂和多轴单自由度机构的运动范围进行实测,结果证明能满足使用要求。其次,进行了搬运重物实验和腰部助力定量分析实验。实验结果表明:在随遇平衡状态下,机械臂克服水平和竖直方向移动所受的阻力较小;背部多轴单自由度机构可以和脊椎紧密贴合,助力效果优异。结果证明本方案的有效性。
柴宇奇[5]（2019）在《基于外骨骼的绿篱修剪机器人研制》文中研究表明当前中国的老年人口数量已位居世界首位,我国正快速步入老龄化社会。伴随着劳动力成本的飞速上升,以加工制造业为代表的传统行业一线劳动力数目呈现逐年递减的趋势,“招工难、用工难”的现象时有发生。城市绿化是城镇化发展进程的一张名片,其中绿篱苗木的修剪及造型作为城市绿化的一项经常性工作,传统单纯依靠人力的修剪方式不但效率低、劳动强度较大,并且因为手持式绿篱机的重量、噪声等问题,容易对工人的身体造成伤害。同时,年轻人普遍对绿化养护、清洁打扫类的工作存在一定偏见,不愿意从事这样的工作,工人多是一些老年人。为了解决劳动力短缺的社会问题,国家出台了“中国制造2025”等战略性新兴产业政策,智能服务机器人产业迎来了重要的发展契机。外骨骼机器人是近年来兴起的一类服务机器人,具有可直接穿戴、使用灵活、省力等优点。它将穿戴者的智能和机器的力量融为一体,以人的运动意图为主导,机器人能快速精准地响应人体的动作,为使用者提供支撑和助力。本课题提出研发一种能大幅度减轻工人劳动强度、提高工作效率、适应性强的外骨骼绿篱修剪机器人,这不仅与国家产业技术政策相契合,也是新兴城镇化建设的迫切需求,具有良好的发展前景。本课题首先对绿篱修剪设备和外骨骼机器人国内外的发展现状进行分析归纳,依据总结出的世界上主流研究方法和存在的共性问题,设计了研究路线和方法;其次,选取实际绿化工作中的典型修剪方式,得到机器人在对应修剪姿态中变换的运动模式,在确定了关节自由度的个数以及最大的运动范围的基础上,设计了具有8个主动驱动关节,4个被动关节,共14个自由度的机器人本体结构;第三,通过试验确定了实际绿篱修剪作业中的工作载荷,并根据试验过程的工作录像,划分了机器人工作时的不同运动模式,提取了运动中的人机交互力信号,对应人体在不同模式下的位姿状态,制定了动作划分策略;第四,通过外骨骼运动学动力学建模分析确定了机器人各关节动态过程中的位置、速度、力、力矩信息,进而确定关节所需要的驱动器的性能;最后,设计了外骨骼机器人随动控制策略,对加工组装完毕的初代样机进行调试试验,对机器人不同运动模式进行了验证。
单宁波[6]（2019）在《智能微交通中桁架式机器人的设计与应用研究》文中研究指明智能工厂是当今时代科技力量的重要体现,其中的物料运输可以实现从原料入库到产品出库的整体流水化作业,它是当前社会工业发展的研究重点所在。智能工厂中的物料调度可以视为智能微交通,而桁架式机器人是智能微交通中重要的一环,它结合了自动控制技术和芯片技术等先进技术,针对于智能微交通中的桁架式机器人设计,论文主要从以下几个方面展开研究。论文首先对桁架式机器人进行了介绍,阐述了课题研究的背景和意义,并对于智能工厂和智能微交通的国内外发展情况和工业机器人技术进行了描述分析和对比。对本课题中桁架式机器人进行了整体设计,介绍了桁架式机器人的空间结构,选择空间直角坐标型桁架式设计来完成桁架式机器人的空间运动;对整个桁架式机器人的运动部件进行了比较和选择,分析了桁架式机器人中应用较多的几种不同类型的末端执行器结构和特点,介绍了桁架式机器人的安全防护方法和润滑措施。分析和选择桁架式机器人的控制模块,通过使用交流伺服电机作为桁架式机器人的运动执行系统,选择使用嵌入式芯片作为整个桁架式机器人的控制核心,从而实现对整体的运动、警报和信息交互的控制。设计了与上位机传递运行参数和命令的人机交互界面。针对于智能工厂中经常用到柔性连接末端提出利用数字滤波法来稳定滤波的设计方法。分析了桁架式机器人在智能工厂中的运动模型和运动过程,需要桁架式机器人具有一定的路径规划能力。介绍了 A*算法和RRT算法,并将A*算法中的启发式因素应用到了 RRT算法中,更加智能选择和实现桁架式机器人的路径运动,帮助实现智能工厂中的微交通。另外通过模拟MATLAB仿真与原始算法进行对比,表明改进之后的算法对于桁架式机器人路径规划有了一定优化效果。通过对论文设计的桁架式机器人进行实际工厂中的测试与应用,以及对设计的路径规划方法的模拟和仿真,表明设计的桁架式机器人可以实现对于智能微交通中要求的物料运输。综合而言,论文对于桁架式机器人的设计以及其在智能微交通中应用和实践有一定的参考价值和应用前景。
刘达斌,熊明丽,何梅[7]（2018）在《基于翻转教学模式的贯穿《机械原理》与《机械设计》的教学案例研究》文中认为《机械原理》与《机械设计》作为两门理论性与实践性很强的课程,对培养应用型与创新型人才起着关键作用。论文分析传统教学模式中存在的问题,研究贯穿于《机械原理》与《机械设计》课程的案例教学,并以新型自动提升机为工程案例,进行了课堂翻转的教学,探讨了案例教学模式的实施方法,教学效果得到了明显提升。
宋宁策,谢志江,刘飞,李亮亮[8]（2018）在《一种新型空间位置全平衡机械吊及其综合性能分析》文中认为机械吊在工业与科研中得到广泛应用,但传统机械吊只能实现水平方向平衡。创新地提出了一种由多平行四边形杆组构成的新型空间位置全平衡机械吊,无需增加其他动力源,实现水平与竖直方向的解耦运动,基本平衡负载,达到空间位置全平衡。运用速度瞬心法对其运动特性进行分析,并运用ADAMS进行仿真验证。采用虚功原理及Matlab对该全平衡机械吊进行输入力性能分析和仿真求解,验证了该机械吊在空间位置的全平衡能力。该装置给灵巧搬运机械的设计提供了理论基础。
王营[9]（2016）在《可穿戴气动平衡搬运助力机器人研究》文中指出为了解决未来人口老龄化社会带来的护理人员短缺问题,本研究开发了一种新型的可穿戴气动平衡搬运助力机器人,用以为护理人员搬运老年人时提供助力,减轻他们的劳动强度。首先,本文对国内外可穿戴搬运助力机器人的研究现状进行了分析,发现大多数的机器人设计都带有复杂的控制系统及许多传感器,这不但导致机器人造价昂贵,而且降低了机器人的可靠性。因此本文提出了新型的可穿戴气动平衡搬运助力机器人的设计方案,实现了仅仅通过简单的控制系统,即可实现搬运助力过程中的助力控制。可穿戴气动平衡搬运助力机器人由机械系统、控制系统和气动系统三大部分组成。其中,机械系统主要包括左右两个机械臂,每个机械臂主要由平行四边形杆系机构、滑轮导轨、竖直滑轨和可白锁关节组成的。控制系统主要通过研华板PCI-1710输入控制信号,控制比例调压阀。气动系统包括气源、比例调压阀、调速阀和气缸。本研究设计出了一种新型的滑轮导轨,采用滑轮导轨组合的形式,可以保证机器臂即使在重载的条件下,也能自由地移动,而且自重较轻。适合可穿戴机器人对于部件轻量重载的要求。本研究设计了具有平行四边形的杆系结构,该机构与滑轮导轨及竖直滑轨相结合能够使装置实现“随遇平衡”的功能。这大大地简化了搬运过程中的气缸力的控制。本研究制作了试验样机,并使用试验样机进行了搬运助力实验。本研究使用机器人的样机,进行了直腰载重助力搬运实验、多角度弯腰搬运实验以及导轨力学性能测试实验。对于不同条件下机器人手臂在竖直方向以及水平方向上移动所需要的外力进行分析,并测试机械臂移动时所要克服的阻力。实验取得较为理想的结果,证明了当机械手臂在平衡状态下时,只需要较小的力就可以实现升降和平移,实验结果证实了本次的设计方案是可行的。
蔡磊[10]（2016）在《稻飞虱迁飞种群上灯行为节律及其飞行定向行为研究》文中认为稻飞虱是水稻上重要的农业害虫,尤其是传播病毒病造成的为害更是严重影响了水稻生产。自然界中许多迁飞性昆虫在远距离的飞行过程中呈现出了主动定向性,这种定向行为受多种因素影响,展示了多种研究上的可能。了解和掌握昆虫迁飞定向规律有助于判断昆虫迁飞路径及降落区域,为迁飞昆虫的准确预测提供科学依据。明确稻飞虱迁飞种群动态及其迁飞行为特性,可为稻飞虱发生及其所传病毒病流行的监测与预警提供科学依据。本研究利用自主研发的“分时段自动诱虫装置”（专利授权号:ZL 2011 2 0265335.8）开展了稻飞虱迁飞种群上灯行为节律研究,并利用自主研发的“一种小型昆虫飞行定向跟踪模拟装置”（专利授权号:ZL 2014 2 0642817.4）开展了稻飞虱迁飞种群飞行定向行为研究。具体结果如下:1.稻飞虱迁飞种群上灯行为节律研究。运用逐时自动灯诱装置对2012-2015年稻飞虱迁飞种群的上灯行为节律进行了系统研究,连续四年的结果表明:（i）褐飞虱和白背飞虱迁飞过境种群上灯虫量的年际间差异较大;（ii）灰飞虱迁飞种群的上灯虫量则无明显的年际间差异,且其上灯高峰时段主要集中在6月初至6月底这段时间内,而此期正值小麦成熟收割期,灰飞虱灯诱个体多为当地迁出种群;（iii）2013年白背飞虱特大高峰日和一般上灯日逐时灯诱百分比突出了晨幕双峰型中的晨峰型上灯行为节律,高峰日逐时灯诱百分比突出了暮峰型上灯行为节律,而2015年白背飞虱高峰日突出了晨峰型上灯行为节律。可见,稻飞虱迁飞种群的迁入和迁出除了受环境因素的影响外,很可能也与迁飞行为节律等生物学特性有关。2.稻飞虱飞行定向研究。运用小型昆虫飞行定向跟踪模拟装置对褐飞虱进行了飞行定向研究。以旋转中心为坐标中心,以北方方向为Y轴正向,以东方方向为X轴正向,进行坐标变换,其中以东方方向为起点,俯视逆时针方向为角度正方向,角度范围为[0,360)。计算可得飞行模拟器室内模拟飞行褐飞虱定向角度为92.35 ± 29.96°。初步确定小型昆虫飞行定向跟踪模拟装置在研究飞虱定向飞行方面的可行性,在接下来的研究工作中对飞行模拟器进一步改进并对稻飞虱定向机制进行深入研究。
二、平衡吊的运动分析及平衡方法（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、平衡吊的运动分析及平衡方法（论文提纲范文）
（1）基于动力学特性分析的智能平衡吊柔顺控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 智能平衡吊研究现状 |
| 1.2.2 柔顺控制方法研究现状 |
| 1.2.3 研究现状综述 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 智能平衡吊动力学模型建立及控制系统构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 智能平衡吊总体设计方案 |
| 2.3 智能平衡吊动力学建模 |
| 2.4 智能平衡吊控制系统构建及分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 智能平衡吊柔顺控制策略与悬浮防反弹策略 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 智能平衡吊导纳模型的建立 |
| 3.3 导纳模型的稳定性分析 |
| 3.4 基于可变参数导纳模型的柔顺控制方法 |
| 3.5 导纳模型仿真实验研究 |
| 3.5.1 系统控制流程 |
| 3.5.2 导纳模型参数选择 |
| 3.5.3 操作力对导纳模型的输出结果分析 |
| 3.6 悬浮防反弹策略 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 智能平衡吊运动实验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 智能平衡吊实验平台介绍 |
| 4.2.1 智能平衡吊硬件部分介绍 |
| 4.2.2 智能平衡吊软件部分介绍 |
| 4.3 智能平衡吊实验内容 |
| 4.3.1 惯性力补偿实验 |
| 4.3.2 导纳参数确定实验 |
| 4.3.3 触地防反弹实验 |
| 4.4 实验结论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（2）高中物理竞赛中解决问题的思维方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 国际物理奥林匹克 |
| 1.1.2 中国物理奥林匹克 |
| 1.1.3 物理竞赛的一般价值 |
| 1.1.4 对决赛还需进一步研究 |
| 1.2 研究的问题 |
| 1.3 研究的方法 |
| 1.4 研究的路线 |
| 1.5 研究的意义 |
| 1.5.1 理论意义 |
| 1.5.2 实践意义 |
| 1.6 有关的研究现状 |
| 1.6.1 国内外对问题解决的研究 |
| 1.6.2 国内对思维方法的研究 |
| 2 研究的理论基础 |
| 2.1 思维影响问题的解决用思维方法培养思维 |
| 2.2 需要统计的物理思维方法 |
| 2.3 物理问题 |
| 2.3.1 两类问题 |
| 2.3.2 问题的结构与解决 |
| 3 决赛试题中解决问题的思维方法统计与实例分析 |
| 3.1 第30-36届决赛试题中的思维方法的统计与实例分析 |
| 3.2 第21-30届决赛试题中的思维方法的统计与实例分析 |
| 3.3 第11-20届决赛试题中的思维方法的统计与实例分析 |
| 3.4 第1-10届决赛试题中的思维方法的统计与实例分析 |
| 4 决赛中试题与思维方法分析 |
| 4.1 试题的特性 |
| 4.1.1 题量的特征 |
| 4.1.2 阅读量的特征 |
| 4.1.3 计算量的特征 |
| 4.1.4 模块分布的特征 |
| 4.1.5 原始问题的数量特征与分布特征 |
| 4.2 思维方法的特征 |
| 4.2.1 思维方法的数量特征 |
| 4.2.2 全部思维方法的特征 |
| 4.2.3 力学试题中思维方法的分布情况 |
| 4.2.4 热学试题中思维方法的分布情况 |
| 4.2.5 电磁学试题中思维方法的分布情况 |
| 4.2.6 光学试题中思维方法的分布情况 |
| 4.2.7 近代物理试题中思维方法的分布情况 |
| 4.3 原始物理问题思维方法的不同之处 |
| 4.4 思维的考查特征 |
| 4.5 典型题目 |
| 4.6 研究对竞赛教学的指导 |
| 4.6.1 为竞赛教学内容的思维方法分析提供依据 |
| 4.6.2 用思维方法培养科学思维 |
| 4.6.3 渗透思维方法有助于提高解决问题能力 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 本文的工作与结论 |
| 5.2 本文的不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）4-DOF码垛机器人运动分析及轨迹规划研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 码垛机器人特点与分类 |
| 1.2.1 码垛机器人特点 |
| 1.2.2 码垛机器人分类 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 2 国内外研究现状 |
| 2.1 国外码垛机器人研究与应用现状 |
| 2.2 国内码垛机器人研究与应用现状 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 码垛机器人运动学分析 |
| 3.1 运动学概述与D-H法简介 |
| 3.2 码垛机器人结构介绍 |
| 3.2.1 性能参数 |
| 3.2.2 机械结构分析与数学模型的建立 |
| 3.3 机器人正运动学 |
| 3.4 码垛机器人运动学逆解 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于Matlab Robotics工具箱的机器人仿真 |
| 4.1 构建机器人对象 |
| 4.2 正运动学验证 |
| 4.3 逆运动学验证 |
| 4.4 绘制三维轨迹图 |
| 4.5 基于matlab的轨迹规划与运动模拟 |
| 4.5.1 轨迹运动模拟 |
| 4.5.2 运动学模拟仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 码垛机器人的工作空间求解 |
| 5.1 工作空间介绍 |
| 5.2 工作空间的绘制方法 |
| 5.3 机器人工作空间仿真 |
| 5.4 雅克比矩阵 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于ADAMS的动力学仿真分析 |
| 6.1 软件介绍 |
| 6.2 ADAMS分析原理 |
| 6.3 模型预处理 |
| 6.3.1 机器人关节模型建立 |
| 6.3.2 设置工作环境 |
| 6.3.3 驱动方程设计 |
| 6.3.4 内部模型验证 |
| 6.4 动力学仿真与仿真结果分析 |
| 6.4.1 角速度与角加速度分析 |
| 6.4.2 扭矩分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 轨迹规划 |
| 7.1 国内外研究动态 |
| 7.2 轨迹规划研究的问题 |
| 7.2.1 轨迹规划概述 |
| 7.2.2 轨迹规划种类 |
| 7.2.3 轨迹规划的研究问题 |
| 7.3 在关节空间进行轨迹规划 |
| 7.3.1 规划实施概要 |
| 7.3.2 预期路径描述 |
| 7.3.3 3-4-5次多项式规划 |
| 7.3.4 五次非均匀B样条曲线轨迹规划 |
| 7.4 两种轨迹规划方法评价 |
| 7.4.1 角位移、角速度、角加速度评价 |
| 7.4.2 关节力矩评价 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 全文总结与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 9 参考文献 |
| 10 致谢 |
| 11 附录 |
（4）可穿戴搬运助力机器人的开发及人机工程分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究状况 |
| 1.2.2 国内研究状况 |
| 1.2.3 国内外研究状况总结 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 可穿戴搬运助力机器人自由度配置 |
| 2.1 人体上身各关节运动分析 |
| 2.1.1 上肢运动分析 |
| 2.1.2 人体的躯干部运动分析 |
| 2.2 可穿戴搬运助力机器人关节运动范围设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 可穿戴搬运助力机器人开发 |
| 3.1 机械系统 |
| 3.1.1 水平滑轨 |
| 3.1.2 多轴单自由度机构 |
| 3.1.3 随遇平衡机械臂 |
| 3.1.4 背部支架 |
| 3.1.5 力学分析 |
| 3.1.6 运动分析 |
| 3.1.7 无助力驱动设计 |
| 3.2 控制系统 |
| 3.2.1 控制系统的设备参数 |
| 3.2.2 控制系统的工作过程 |
| 3.3 气动系统 |
| 3.3.1 气动系统组成元件 |
| 3.3.2 气动系统设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于搬运过程的人机工程分析 |
| 4.1 生物力学分析 |
| 4.1.1 穿戴时生物力学模型 |
| 4.1.2 穿戴时生物力学实验 |
| 4.2 生理学分析 |
| 4.2.1 体温 |
| 4.2.2 心率 |
| 4.3 心理物理学分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 可穿戴搬运助力机器人实验 |
| 5.1 可穿戴搬运助力机器人动作分析 |
| 5.1.1 直立状态动作分析 |
| 5.1.2 弯腰状态动作分析 |
| 5.1.3 物料搬运动作分析 |
| 5.2 搬运重物实验 |
| 5.2.1 机械臂搬运实验 |
| 5.2.2 多轴单自由度助力实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）基于外骨骼的绿篱修剪机器人研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 绿篱修剪设备研究进展 |
| 1.2.2 国外外骨骼机器人研究进展 |
| 1.2.3 国内外骨骼机器人研究进展 |
| 1.3 研究路线及方法 |
| 1.4 主要内容安排 |
| 2 外骨骼绿篱修剪机器人结构设计 |
| 2.1 基于人体修剪动作的总体设计 |
| 2.1.1 设计原则 |
| 2.1.2 主要结构尺寸确定 |
| 2.2 机器人本体结构设计 |
| 2.2.1 基于平衡吊的上肢设计 |
| 2.2.2 基于带自锁支撑杆的下肢设计 |
| 2.3 小结 |
| 3 外骨骼机器人工作载荷及运动模式的确定 |
| 3.1 工作载荷的确定 |
| 3.1.1 绿篱的切割阻力 |
| 3.1.2 作用在绿篱机机体上的力 |
| 3.1.3 作用在人体上的力 |
| 3.1.4 工作载荷的试验验证 |
| 3.2 机器人运动模式的确定 |
| 3.2.1 运动参数与轨迹划分 |
| 3.2.2 修剪过程人体的典型位姿 |
| 3.2.3 下肢的运动信号 |
| 3.3 小结 |
| 4 外骨骼机器人运动学动力学分析 |
| 4.1 外骨骼机器人运动学分析 |
| 4.1.1 平衡上肢运动学分析 |
| 4.1.2 助力下肢运动学分析 |
| 4.1.3 杆件尺寸设计与校核 |
| 4.2 外骨骼机器人动力学分析 |
| 4.2.1 平衡上肢动力学分析 |
| 4.2.2 助力下肢动力学分析 |
| 4.3 小结 |
| 5 外骨骼机器人随动控制策略研究 |
| 5.1 控制理论及方案的选择 |
| 5.1.1 控制策略研究比较 |
| 5.1.2 步态控制设计 |
| 5.1.3 控制及驱动方案 |
| 5.2 样机调试验证及程序改进 |
| 5.2.1 样机系统 |
| 5.2.2 程序调试改进 |
| 5.3 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 下一步研究构想 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）智能微交通中桁架式机器人的设计与应用研究（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 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 智能微交通的研究现状 |
| 1.2.2 桁架式机器人的研究现状 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 第二章 桁架式机器人的整体设计 |
| 2.1 桁架式机器人的空间结构 |
| 2.2 桁架式机器人桁架结构选择 |
| 2.2.1 承载结构 |
| 2.2.2 固定结构 |
| 2.3 桁架式机器人的运动部件选择 |
| 2.3.1 桁架式机器人的运动轴选择 |
| 2.3.2 桁架式机器人传动设置 |
| 2.3.3 桁架式机器人的导向设置 |
| 2.4 桁架式机器人的末端执行器设计 |
| 2.4.1 末端执行器种类 |
| 2.4.2 翻转设置 |
| 2.5 其他装置设计 |
| 2.5.1 润滑装置 |
| 2.5.2 防护装置 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 桁架式机器人的控制设计 |
| 3.1 桁架式机器人的运动执行系统设计 |
| 3.1.1 永磁伺服同步电机 |
| 3.1.2 位置检测 |
| 3.1.3 伺服闭环系统 |
| 3.2 桁架式机器人的控制系统设定 |
| 3.2.1 桁架式机器人控制方案选择 |
| 3.2.2 伺服闭环控制的实现 |
| 3.3 桁架式机器人的人机交互界面设计 |
| 3.4 柔性连接末端的稳定性设计研究 |
| 3.4.1 柔性连接的末端执行器 |
| 3.4.2 数字滤波算法介绍 |
| 3.4.3 数字滤波算法的应用 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 桁架式机器人的末端路径规划 |
| 4.1 桁架式机器人末端运动路径算法的设计 |
| 4.1.1 迪杰斯特拉算法 |
| 4.1.2 A~*算法 |
| 4.1.3 A~*的算法步骤 |
| 4.1.4 A~*算法的特点 |
| 4.2 RRT的基本原理及实现 |
| 4.2.1 RRT算法的定义 |
| 4.2.2 RRT算法的流程及步骤 |
| 4.2.3 RRT算法的实现 |
| 4.3 RRT算法的改进 |
| 4.3.1 RRT Star算法的设计 |
| 4.3.2 RRT Star算法的实现 |
| 4.4 实验仿真及分析 |
| 4.5 小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文及成果 |
（7）基于翻转教学模式的贯穿《机械原理》与《机械设计》的教学案例研究（论文提纲范文）
| 1 现有的《机械原理》与《机械设计》教学模式存在的问题 |
| 1.1 缺乏贯穿两门课程的教学案例 |
| 1.2 教学模式单一枯燥 |
| 1.3 缺乏具有现代性、综合性的教学案例 |
| 2 基于翻转课堂的案例教学模式的研究 |
| 3 基于翻转课堂的贯穿两门课程的案例教学实施 |
| 3.1《机械原理》教学阶段的案例翻转教学 |
| 3.1.1 方案设计 |
| 3.1.2 运动学仿真分析 |
| 3.2《机械设计》教学阶段的案例翻转教学 |
| 3.2.1 选择零件材料 |
| 3.2.2 重要零件CAE强度分析 |
| 3.3 教学效果 |
| 4 结论 |
（8）一种新型空间位置全平衡机械吊及其综合性能分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 新型空间位置全平衡机械吊的结构及工作原理 |
| 1.1 新型空间位置全平衡机械吊的结构 |
| 1.2 新型空间位置全平衡机械吊的工作原理 |
| 2 新型空间位置全平衡机械吊的运动学分析 |
| 2.1 新型空间位置全平衡机械吊沿Y轴运动特性分析 |
| 2.2 新型空间位置全平衡机械吊沿Z轴运动特性分析 |
| 2.3 新型空间位置全平衡机械吊运动学的ADAMS仿真及分析 |
| 3 新型空间位置全平衡机械吊的平衡能力分析 |
| 3.1 新型空间位置全平衡机械吊沿Y轴运动时的分析 |
| 3.2 新型空间位置全平衡机械吊沿Z轴运动时的分析 |
| 4 结论 |
（9）可穿戴气动平衡搬运助力机器人研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 助力机器人国内外的研究概况 |
| 1.2.1 国外研究状况 |
| 1.2.2 国内研究状况 |
| 2 可穿戴气动平衡搬运助力机器人前期内容的研究 |
| 2.1 可穿戴气动平衡搬运助力机器人的设计构想 |
| 2.2 前期研究及有待改进之处 |
| 3 可穿戴气动平衡搬运助力机器人的研发 |
| 3.1 可穿戴气动平衡搬运助力机器人的基本组成 |
| 3.2 可穿戴气动平衡搬运助力机器人的机械系统 |
| 3.2.1 机械手臂的设计 |
| 3.2.2 可自锁的肘关节设计 |
| 3.2.3 水平导轨设计 |
| 3.2.4 竖直滑轨设计 |
| 3.2.5 竖直滑轨的驱动方式 |
| 3.2.6 支架设计 |
| 3.3 可穿戴气动平衡搬运助力机器人的自由度配置 |
| 3.4 可穿戴气动平衡搬运助力机器人的控制系统 |
| 3.4.1 控制系统的设备参数 |
| 3.4.2 控制系统的工作过程 |
| 3.5 穿戴气动平衡搬运助力机器人的气动系统 |
| 3.5.1 气动系统各元件的工作参数 |
| 3.5.2 气动系统设计 |
| 3.5.3 气动系统工作过程 |
| 4 机械手臂的分析及设计 |
| 4.1 机械手臂的受力分析 |
| 4.2 平行四边形杆系机构尺寸建模 |
| 4.3 平行四边形杆系机构的运动范围 |
| 5 实验 |
| 5.1 可穿戴气动平衡搬运助力机器人的搬运动作分析 |
| 5.1.1 直腰状态下的动作分析 |
| 5.1.2 弯腰状态下的动作分析 |
| 5.1.3 实物搬运 |
| 5.2 可穿戴气动平衡搬运助力机器人搬运重物实验 |
| 5.2.1 直腰状态下的搬运实验 |
| 5.2.2 弯腰状态下的搬运实验 |
| 5.2.3 滑轮导轨组合的力学性能实验 |
| 5.3 可穿戴性实验 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）稻飞虱迁飞种群上灯行为节律及其飞行定向行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1 稻飞虱迁飞研究进展 |
| 1.1 全球背景下稻飞虱为害 |
| 1.2 稻飞虱迁飞为害及其为害特性 |
| 1.3 国内外对稻飞虱迁飞为害研究的历史 |
| 2 迁飞性昆虫定向迁飞研究进展 |
| 2.1 研究背景及意义 |
| 2.2 国内外研究进展 |
| 2.3 研究目的 |
| 3 本研究的技术路线 |
| 第二章 稻飞虱上灯行为节律研究 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 试验地设置 |
| 1.2 灯诱装置 |
| 1.3 稻飞虱上灯峰期判定标准 |
| 1.4 稻飞虱上灯行为节律研究方法 |
| 1.5 统计分析 |
| 2 稻飞虱迁飞种群上灯行为动态 |
| 2.1 稻飞虱灯诱虫量年际动态及时间的比较 |
| 2.2 稻飞虱上灯行为节律研究 |
| 3 讨论 |
| 第三章 稻飞虱飞行定向行为研究 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 供试虫源 |
| 1.2 实验装置 |
| 1.3 飞行定向模拟实验数据采集视频运动跟踪算法 |
| 1.4 实验方法 |
| 2 实验结果 |
| 3 讨论 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 附录1 视频跟踪程序 |
| 附录2 一种小型昆虫定向飞行模拟跟踪装置 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的研究论文 |
四、平衡吊的运动分析及平衡方法（论文参考文献）
- [1]基于动力学特性分析的智能平衡吊柔顺控制研究[D]. 董治祥. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]高中物理竞赛中解决问题的思维方法研究[D]. 高鑫. 湖南师范大学, 2020(01)
- [3]4-DOF码垛机器人运动分析及轨迹规划研究[D]. 高学恒. 天津科技大学, 2020(08)
- [4]可穿戴搬运助力机器人的开发及人机工程分析[D]. 刘骁. 大连理工大学, 2019(02)
- [5]基于外骨骼的绿篱修剪机器人研制[D]. 柴宇奇. 郑州大学, 2019(08)
- [6]智能微交通中桁架式机器人的设计与应用研究[D]. 单宁波. 长沙理工大学, 2019(07)
- [7]基于翻转教学模式的贯穿《机械原理》与《机械设计》的教学案例研究[J]. 刘达斌,熊明丽,何梅. 机械设计, 2018(S2)
- [8]一种新型空间位置全平衡机械吊及其综合性能分析[J]. 宋宁策,谢志江,刘飞,李亮亮. 机械传动, 2018(05)
- [9]可穿戴气动平衡搬运助力机器人研究[D]. 王营. 大连理工大学, 2016(03)
- [10]稻飞虱迁飞种群上灯行为节律及其飞行定向行为研究[D]. 蔡磊. 南京农业大学, 2016(04)