| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第17-34页 |
| 1.1 课题来源 | 第17页 |
| 1.2 研究的目的及意义 | 第17-18页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第18-32页 |
| 1.3.1 同时定位和地图构建研究现状 | 第18-24页 |
| 1.3.2 面向足式机器人的视觉导航算法研究现状 | 第24-25页 |
| 1.3.3 四足机器人静步态规划研究现状 | 第25-29页 |
| 1.3.4 研究现状总结 | 第29-32页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第32-34页 |
| 第2章 基于灰度图像的两帧TOF点云拼接算法研究 | 第34-58页 |
| 2.1 引言 | 第34页 |
| 2.2 TOF数据预处理 | 第34-43页 |
| 2.2.1 灰度图像预处理 | 第34-39页 |
| 2.2.2 点云数据预处理 | 第39-43页 |
| 2.3 三维尺度不变特征对生成 | 第43-47页 |
| 2.3.1 二维尺度不变特征对匹配 | 第43-44页 |
| 2.3.2 无效三维特征对滤除 | 第44-47页 |
| 2.4 特征对提供初值的迭代点云拼接算法 | 第47-50页 |
| 2.5 两帧点云数据拼接实验研究 | 第50-56页 |
| 2.5.1 真实数据采集实验研究 | 第50-51页 |
| 2.5.2 融合多曝光时间数据以降低深度测量误差实验 | 第51-53页 |
| 2.5.3 拼接两帧三维点云实验 | 第53-55页 |
| 2.5.4 统计ICP迭代收敛性 | 第55-56页 |
| 2.6 本章小结 | 第56-58页 |
| 第3章 基于分层索引结构的TOF相机位姿优化算法研究 | 第58-81页 |
| 3.1 引言 | 第58页 |
| 3.2 基于三维特征的分层索引结构建立 | 第58-64页 |
| 3.2.1 生成三维点集合对－－第一层索引 | 第58-60页 |
| 3.2.2 划分三维点集合－－第二层索引 | 第60-62页 |
| 3.2.3 帧间配准流程 | 第62-64页 |
| 3.3 基于分层索引的相对位姿精度闭式估计 | 第64-69页 |
| 3.3.1 构造隐式函数 | 第64-66页 |
| 3.3.2 计算相对位姿协方差矩阵 | 第66-67页 |
| 3.3.3 评价位姿变换精度 | 第67-69页 |
| 3.4 基于分层索引的图结构位姿优化 | 第69-75页 |
| 3.4.1 用图结构来表示多帧数据 | 第69-71页 |
| 3.4.2 调整绝对位姿以满足相对位姿约束 | 第71页 |
| 3.4.3 线性化两视角之间的相对位姿 | 第71-75页 |
| 3.5 位姿优化实验研究 | 第75-80页 |
| 3.5.1 闭式估计位姿精度实验 | 第75-76页 |
| 3.5.2 基于图结构算法的位姿优化实验 | 第76-80页 |
| 3.6 本章小结 | 第80-81页 |
| 第4章 基于专家学习的落足点择优算法研究 | 第81-98页 |
| 4.1 引言 | 第81页 |
| 4.2 四足机器人模型 | 第81-84页 |
| 4.2.1 DH参数模型 | 第81页 |
| 4.2.2 默认落足点位置计算 | 第81-84页 |
| 4.3 落足点代价函数学习研究 | 第84-95页 |
| 4.3.1 计算足端地形特征 | 第84-89页 |
| 4.3.2 落足点选择目标 | 第89页 |
| 4.3.3 落足点代价函数定义 | 第89-91页 |
| 4.3.4 学习权值向量 | 第91-95页 |
| 4.4 仿真实验验证 | 第95-97页 |
| 4.4.12.5D高程地图法向量和曲率计算仿真 | 第95-96页 |
| 4.4.2 落足点代价值计算仿真 | 第96-97页 |
| 4.5 本章小结 | 第97-98页 |
| 第5章 基于地形感知的四足机器人静步态规划研究 | 第98-122页 |
| 5.1 引言 | 第98页 |
| 5.2 四足机器人静步态规划流程 | 第98-101页 |
| 5.2.1 周期性静步态规划算法 | 第98-100页 |
| 5.2.2 自由静步态规划流程 | 第100-101页 |
| 5.3 启发式搜索二维体心路径 | 第101-108页 |
| 5.3.1 机体处地形代价地图建立 | 第101-105页 |
| 5.3.2 默认落足点处栅格平均代价地图建立 | 第105-106页 |
| 5.3.3 在代价地图上搜索二维体心路径 | 第106-108页 |
| 5.4 静步态序列搜索算法 | 第108-116页 |
| 5.4.1 标准静步态规划算法 | 第108-110页 |
| 5.4.2 运动过程碰撞检测算法 | 第110-112页 |
| 5.4.3 多步静步态序列递归回溯搜索 | 第112-116页 |
| 5.5 静步态规划仿真实验 | 第116-121页 |
| 5.5.1 平坦地形机器人标准静步态行走实验 | 第116-117页 |
| 5.5.2 结构化地形机器人标准静步态行走实验 | 第117-119页 |
| 5.5.3 非规则崎岖地形机器人标准静步态行走实验 | 第119-121页 |
| 5.6 本章小结 | 第121-122页 |
| 第6章 四足机器人静步态规划实验研究 | 第122-140页 |
| 6.1 引言 | 第122页 |
| 6.2 实验平台搭建 | 第122-128页 |
| 6.2.1 四足机器人平台 | 第122-125页 |
| 6.2.2 实验控制系统结构 | 第125-127页 |
| 6.2.3 标定TOF相机与机器人之间位姿 | 第127-128页 |
| 6.3 半物理实验研究 | 第128-132页 |
| 6.4 四足机器人直线行走实验 | 第132-135页 |
| 6.5 四足机器人崎岖地面行走实验 | 第135-138页 |
| 6.6 本章小结 | 第138-140页 |
| 结论 | 第140-143页 |
| 参考文献 | 第143-157页 |
| 附录A 四足机器人与TOF相机标定过程参数 | 第157-159页 |
| A.1 Marker点在Omid? XYZ坐标系下的三维坐标 | 第157页 |
| A.2 Marker点在OT OF? XYZ坐标系下的三维坐标 | 第157-158页 |
| A.3 标定架到相机的位姿变换 | 第158-159页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 | 第159-161页 |
| 致谢 | 第161-162页 |
| 个人简历 | 第162页 |
