| 中文摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-23页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第9-10页 |
| 1.2 四足机器人研究现状 | 第10-20页 |
| 1.2.1 刚性脊柱四足机器人 | 第11-16页 |
| 1.2.2 柔性脊柱四足机器人 | 第16-20页 |
| 1.3 研究目标和研究内容 | 第20-23页 |
| 第二章 柔性脊柱结构设计与等效刚度特性分析 | 第23-37页 |
| 2.1 四足哺乳动物脊柱 | 第23-25页 |
| 2.1.1 动物脊柱形态结构 | 第23-24页 |
| 2.1.2 关节弹性驱动特性 | 第24-25页 |
| 2.2 脊柱机构结构方案 | 第25-29页 |
| 2.2.1 整体结构构型方案 | 第25-27页 |
| 2.2.2 脊柱关节驱动方案 | 第27-29页 |
| 2.3 柔性脊柱机构设计 | 第29-34页 |
| 2.3.1 柔性脊柱关节 | 第30-31页 |
| 2.3.2 关节传动设计 | 第31-32页 |
| 2.3.3 关键零部件设计 | 第32-34页 |
| 2.4 柔性脊柱关节的等效刚度特性 | 第34-36页 |
| 2.5 本章小结 | 第36-37页 |
| 第3章 脊柱关节动力学特性与控制方法研究 | 第37-56页 |
| 3.1 四足机器人脊柱运动分析 | 第37-46页 |
| 3.1.1 柔性脊柱关节动力学建模 | 第39-42页 |
| 3.1.2 脊柱关节等效刚度对动力学系统特性的影响 | 第42-45页 |
| 3.1.3 输出阻抗特性分析 | 第45-46页 |
| 3.2 基于粒子群优化算法的PID参数整定 | 第46-53页 |
| 3.2.1 PID控制原理 | 第46-47页 |
| 3.2.2 粒子群算法原理 | 第47-49页 |
| 3.2.3 PSO算法参数改进 | 第49-50页 |
| 3.2.4 基于PSO算法的 PID 参数整定 | 第50-53页 |
| 3.3 柔性脊柱关节力矩控制仿真 | 第53-55页 |
| 3.3.1 电机力矩为阶跃力矩控制仿真 | 第53页 |
| 3.3.2 电机力矩为斜坡力矩控制仿真 | 第53-54页 |
| 3.3.3 电机力矩为正弦力矩控制仿真 | 第54-55页 |
| 3.4 小结 | 第55-56页 |
| 第4章 柔性脊柱关节运动控制实验研究 | 第56-69页 |
| 4.1 串联柔性脊柱控制系统 | 第56-62页 |
| 4.1.1 控制系统整体架构方案 | 第56-58页 |
| 4.1.2 硬件系统 | 第58-60页 |
| 4.1.3 软件设计 | 第60-61页 |
| 4.1.4 脊柱关节控制实验平台 | 第61-62页 |
| 4.2 柔性脊柱关节等效刚度标定 | 第62-64页 |
| 4.3柔性脊柱关节控制实验 | 第64-68页 |
| 4.3.1 阶跃力矩控制实验 | 第64-65页 |
| 4.3.2 斜坡力矩控制实验 | 第65-66页 |
| 4.3.3 正弦力矩控制实验 | 第66-67页 |
| 4.3.4 带宽特性实验 | 第67-68页 |
| 4.4 本章小结 | 第68-69页 |
| 第5章 总结与展望 | 第69-71页 |
| 5.1 总结 | 第69页 |
| 5.2 展望 | 第69-71页 |
| 致谢 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-76页 |
| 附录1 研究生期间发表的论文 | 第76页 |