数控机床是数字控制机床，的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床，是数控专业的同学所要学习的知识之一。
摘要 5-7
Abstract 7-9
第1章 绪论 14-28
1.1 课题研究背景 14-15
1.2 突出软煤巷道掘进装备机器人化的核心问题 15-18
1.2.1 突出软煤巷道掘进工艺过程难点 15-16
1.2.2 掘进装备机器人化的核心问题 16-18
1.3 掘进装备机器人化发展现状 18-21
1.4 机器人机构分析及性能评价相关领域研究概况 21-25
1.4.1 串联机器人位置逆解的数值方法 21-23
1.4.2 机器人机构的性能分析和评价 23-25
1.5 本文研究内容 25-28
第2章 掘进装备机器人化机构设计研究 28-45
2.1 掘进装备机器人化的机构设计思路 28-29
2.1.1 突出软煤巷道高效掘进的设备要求 28
2.1.2 机器人化的总体思路 28-29
2.2 掘进装备机器人化可行性分析 29-34
2.2.1 突出软煤巷道掘进涉及的主要装备 29-30
2.2.2 相关工艺过程及参数特点分析 30-33
2.2.3 相关装备的运动学相似性 33-34
2.3 掘进机器人机构设计研究 34-44
2.3.1 掘进机器人基本构型 34-36
2.3.2 掘进机器人腕部结构设计 36-42
2.3.3 掘进机器人的完整执行机构 42-44
2.4 本章小结 44-45
第3章 掘进机器人关节驱动能力设计 45-64
3.1 掘进机器人关节驱动能力设计难点 45-47
3.1.1 基于稳态静力学的分析方法 45-46
3.1.2 掘进机器人关节驱动能力设计难点 46-47
3.2 基于腕部运动链反向建模的驱动力分析原理 47-52
3.2.1 掘进机器人关节驱动特点分析 47-48
3.2.2 任意作业方式下截割头的负载表达 48-50
3.2.3 腕部运动链反向建模 50-51
3.2.4 关节驱动力分析方法 51-52
3.3 掘进机器人的关节驱动力分析 52-59
3.3.1 截割载荷的计算 52-53
3.3.2 腕部整体受力分析 53-55
3.3.3 力平衡方程及求解 55-59
3.4 关节驱动力计算结果分析 59-63
3.4.1 关节驱动力(力矩)的变化情况 59-63
3.4.2 各关节最大驱动能力 63
3.5 本章小结 63-64
第4章 掘进机器人运动学分析 64-87
4.1 机器人连杆位置与姿态的描述 64-66
4.1.1 连杆坐标系的建立 64-65
4.1.2 四个基本的齐次变换矩阵 65
4.1.3 连杆坐标系的变换矩阵 65-66
4.2 掘进机器人正向运动学 66-69
4.2.1 建立掘进机器人的连杆坐标系 66-67
4.2.2 掘进机器人的正向运动学方程 67-69
4.3 基于偏置补偿的腕部偏置机器人逆向运动学求解 69-77
4.3.1 掘进机器人的腕部特点 69-70
4.3.2 偏置补偿原理 70-71
4.3.3 逆解过程 71-74
4.3.4 逆解算法流程总结 74-76
4.3.5 逆解算法数据试验 76-77
4.4 手腕侧端偏置和前端偏置机器人 77-79
4.4.1 手腕侧端偏置 77-78
4.4.2 手腕前端偏置 78-79
4.5 掘进机器人的逆向运动学求解 79-85
4.5.1 掘进机器人的运动学模型转换 79-81
4.5.2 钻机和截割头末端位姿的给定 81-82
4.5.3 对应手腕无偏置机器人的运动学逆解 82-84
4.5.4 掘进机器人的运动学逆解 84-85
4.6 本章小结 85-87
第5章 掘进机器人工作空间研究 87-101
5.1 机器人工作空间求解主要方法 87
5.2 蒙特卡洛法研究与改进 87-92
5.2.1 蒙特卡洛法原理及现有算法 87-89
5.2.2 蒙特卡洛法存在的问题 89-90
5.2.3 蒙特卡洛法改进 90-92
5.3 掘进机器人工作空间求解 92-100
5.3.1 不同工具工作空间的统一化 92-93
5.3.2 工作空间的特点分析 93-94
5.3.3 工作空间的数值求解 94-96
5.3.4 求解结果对比分析 96-100
5.4 本章小结 100-101
第6章 掘进机器人运动灵活性分析 101-131
6.1 机器人的运动灵活性问题 101-104
6.1.1 机器人运动灵活性指标 101-103
6.1.2 雅可比矩阵量纲不统一问题分析 103-104
6.2 可变加权矩阵 104-111
6.2.1 关于雅可比矩阵规范化的考虑 104-106
