| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 仿生多足爬壁机器人研究现状 | 第11-17页 |
| 1.2.1 国外仿生多足爬壁机器人研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.2 国内仿生多足爬壁机器人研究现状 | 第14-17页 |
| 1.3 仿生多足爬壁机器人的关键技术 | 第17-18页 |
| 1.3.1 吸附装置 | 第17页 |
| 1.3.2 移动平台 | 第17页 |
| 1.3.3 轨迹规划和运动规划 | 第17页 |
| 1.3.4 控制系统 | 第17-18页 |
| 1.4 本课题研究内容 | 第18-20页 |
| 第二章 隧道检测仿蜘蛛机器人结构设计 | 第20-29页 |
| 2.1 引言 | 第20页 |
| 2.2 蜘蛛生理结构分析 | 第20页 |
| 2.3 仿蜘蛛机器人结构方案设计 | 第20-26页 |
| 2.3.1 机器人自由度 | 第21-22页 |
| 2.3.2 机器人本体结构设计 | 第22-23页 |
| 2.3.3 吸附装置设计（仿生脚掌设计） | 第23页 |
| 2.3.4 足部结构设计 | 第23-25页 |
| 2.3.5 总体方案设计 | 第25-26页 |
| 2.4 隧道检测机器人的控制系统设计 | 第26-28页 |
| 2.5 本章小节 | 第28-29页 |
| 第三章 隧道检测机器人运动学及动力学模建模 | 第29-42页 |
| 3.1 引言 | 第29页 |
| 3.2 隧道检测仿蜘蛛机器人运动学建模 | 第29-36页 |
| 3.2.1 运动学的基本内容 | 第29页 |
| 3.2.2 脚掌的位姿描述及关节坐标变换 | 第29-31页 |
| 3.2.3 摆动足正运动学分析 | 第31-33页 |
| 3.2.4 摆动足逆运动学分析 | 第33-35页 |
| 3.2.5 摆动足基坐标系与机器人坐标系的位姿关系 | 第35-36页 |
| 3.3 脚掌可达空间仿真 | 第36-37页 |
| 3.4 隧道检测仿蜘蛛机器人的动力学建模 | 第37-41页 |
| 3.5 本章小结 | 第41-42页 |
| 第四章 隧道检测仿蜘蛛机器人的轨迹规划 | 第42-56页 |
| 4.1 引言 | 第42页 |
| 4.2 常见轨迹规划方法介绍 | 第42-46页 |
| 4.2.1 三次多项式插值法 | 第42-43页 |
| 4.2.2 高次多项式插值法 | 第43-44页 |
| 4.2.3 直线插补法 | 第44-45页 |
| 4.2.4 平面圆弧插补法 | 第45-46页 |
| 4.3 摆动足脚掌轨迹规划 | 第46-54页 |
| 4.3.1 过路径点的三次多项式插值算法 | 第46-48页 |
| 4.3.2 基于过路径点三次插值的足端轨迹仿真 | 第48-51页 |
| 4.3.3 高阶组合样条插值法 | 第51-53页 |
| 4.3.4 基于高阶组合样条插值的足端轨迹仿真 | 第53-54页 |
| 4.4 本章小节 | 第54-56页 |
| 第五章 隧道检测仿蜘蛛机器人全方位运动规划与安全性分析 | 第56-70页 |
| 5.1 引言 | 第56页 |
| 5.2 典型步态分析 | 第56页 |
| 5.3 全方位运动步态设计 | 第56-59页 |
| 5.4 垂直三足步态分析 | 第59-63页 |
| 5.4.1 垂直三足步态步长与关节角度变化关系分析 | 第60-61页 |
| 5.4.2 垂直三足步态各阶段足端位置变化 | 第61-63页 |
| 5.5 转向三足步态分析 | 第63-66页 |
| 5.6 越障波动步态分析 | 第66页 |
| 5.7 机器人三足步态安全性分析 | 第66-69页 |
| 5.8 本章小节 | 第69-70页 |
| 第六章 隧道检测机器人控制系统设计及三足步态直行实验 | 第70-78页 |
| 6.1 引言 | 第70页 |
| 6.2 控制系统硬件 | 第70-71页 |
| 6.2.1 Arduino 101 | 第70-71页 |
| 6.2.2 PS2无线手柄 | 第71页 |
| 6.3 实验控制系统程序设计 | 第71-73页 |
| 6.3.1 Arduino IDE程序编辑方法 | 第71-72页 |
| 6.3.2 舵机位置的初始化 | 第72页 |
| 6.3.3 建立上位机手柄和QSC路舵机控制板通信 | 第72-73页 |
| 6.4 步态实验控制系统控制流程 | 第73页 |
| 6.5 三足步态直行运动实验 | 第73-77页 |
| 6.6 本章小结 | 第77-78页 |
| 结论 | 第78-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-83页 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 | 第83页 |
