| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第14-34页 |
| 1.1 课题研究意义 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外多功能轮椅的研究现状及发展趋势 | 第15-31页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第15-27页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第27-29页 |
| 1.2.3 多功能轮椅的现状分析 | 第29-31页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第31-34页 |
| 第二章 全方位轮椅机器人系统构建 | 第34-50页 |
| 2.1 机器人机构 | 第34-40页 |
| 2.1.1 全方位移动平台的设计 | 第35-39页 |
| 2.1.2 重心自调整机构的设计 | 第39-40页 |
| 2.2 机器人控制体系结构 | 第40页 |
| 2.3 控制系统硬件构成 | 第40-47页 |
| 2.3.1 电机驱动系统 | 第42-44页 |
| 2.3.2 机器人传感器系统 | 第44-46页 |
| 2.3.3 操作杆控制系统 | 第46-47页 |
| 2.4 控制系统软件构成 | 第47-49页 |
| 2.5 小结 | 第49-50页 |
| 第三章 全方位移动平台的运动学和动力学分析 | 第50-63页 |
| 3.1 建模假设条件及参数说明 | 第50-52页 |
| 3.2 全方位移动平台运动学分析 | 第52-57页 |
| 3.2.1 单个差动平台运动学分析 | 第52-54页 |
| 3.2.2 全方位轮椅机器人移动平台运动学分析 | 第54-57页 |
| 3.3 全方位移动平台动力学分析 | 第57-62页 |
| 3.3.1 基于牛顿—欧拉方程的单个差动平台动力学分析 | 第58-60页 |
| 3.3.2 基于牛顿—欧拉方程的全方位移动平台的动力学分析 | 第60-62页 |
| 3.4 小结 | 第62-63页 |
| 第四章 全方位移动平台轨迹跟踪控制器设计 | 第63-77页 |
| 4.1 滑模变结构控制概述 | 第63-64页 |
| 4.2 基于基本滑模控制器的轨迹跟踪 | 第64-72页 |
| 4.2.1 移动平台基本滑模控制器的设计 | 第64-66页 |
| 4.2.2 基于基本滑模控制器的轨迹跟踪仿真与分析 | 第66-72页 |
| 4.3 考虑干扰的自适应滑模控制器的轨迹跟踪 | 第72-76页 |
| 4.3.1 考虑干扰的自适应滑模控制器的设计 | 第72-74页 |
| 4.3.2 考虑干扰的自适应滑模控制器的轨迹跟踪仿真与分析 | 第74-76页 |
| 4.4 小结 | 第76-77页 |
| 第五章 全方位轮椅机器人的重心自调整系统构建 | 第77-99页 |
| 5.1 重心自调整轮椅机器人的爬坡稳定性分析 | 第77-83页 |
| 5.1.1 稳定锥方法 | 第77-79页 |
| 5.1.2 机器人爬坡稳定性分析 | 第79-83页 |
| 5.2 爬坡状态下动力学建模 | 第83-86页 |
| 5.3 基于多传感器信息融合技术的轮椅俯仰角测量方法 | 第86-95页 |
| 5.3.1 加速度计工作原理 | 第87-88页 |
| 5.3.2 陀螺仪的工作原理 | 第88-89页 |
| 5.3.3 基于卡尔曼滤波的多传感器信息融合方法 | 第89-95页 |
| 5.4 重心自调整系统的控制 | 第95-98页 |
| 5.5 小结 | 第98-99页 |
| 第六章 全方位自平衡轮椅机器人的导航技术研究 | 第99-113页 |
| 6.1 轮椅机器人导航避障系统 | 第99-100页 |
| 6.2 基于单一激光扫描仪的二维地图创建方法研究 | 第100-105页 |
| 6.2.1 环境的表示方式 | 第100-101页 |
| 6.2.2 实时相关扫描匹配器 | 第101-103页 |
| 6.2.3 基于蒙特卡罗滤波的环闭合检测方法 | 第103-105页 |
| 6.3 全方位轮椅机器人的定位方法研究 | 第105-109页 |
| 6.3.1 基于Kullback-Leiber Divergence的自适应采样模型 | 第106-107页 |
| 6.3.2 自适应蒙特卡罗定位算法的实现 | 第107-109页 |
| 6.4 全方位轮椅机器人的避障技术研究 | 第109-111页 |
| 6.4.1 行人的识别与追踪 | 第109页 |
| 6.4.2 动态虚拟缓冲区方法在轮椅机器人避障上的应用 | 第109-111页 |
| 6.5 小结 | 第111-113页 |
| 第七章 机器人系统的实验研究 | 第113-122页 |
| 7.1 机器人实验系统 | 第113页 |
| 7.2 平坦路面行走能力测试 | 第113-117页 |
| 7.2.1 在平坦路面直行实验 | 第114页 |
| 7.2.2 在平坦路面斜行实验 | 第114-115页 |
| 7.2.3 机器人越障实验 | 第115-116页 |
| 7.2.4 狭小空间零半径转弯实验 | 第116页 |
| 7.2.5 轨迹跟踪实验 | 第116-117页 |
| 7.3 坡面行走实验 | 第117-119页 |
| 7.4 导航避障实验 | 第119-121页 |
| 7.5 小结 | 第121-122页 |
| 结论与展望 | 第122-125页 |
| 参考文献 | 第125-141页 |
| 附录 | 第141-144页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第144-146页 |
| 致谢 | 第146-147页 |
| 作者简介 | 第147页 |
