摘要 | 第4-7页 |
abstract | 第7-10页 |
1 引言 | 第14-32页 |
1.1 课题背景和意义 | 第14-16页 |
1.2 模块化自重构机器人系统研究现状 | 第16-28页 |
1.2.1 自重构机器人模块 | 第16-24页 |
1.2.2 模块化机器人的模块形态 | 第24-25页 |
1.2.3 模块化机器人“现实鸿沟”问题 | 第25-27页 |
1.2.4 研究现状总结 | 第27-28页 |
1.3 研究思路、技术路线及主要研究内容 | 第28-30页 |
1.3.1 研究思路和技术路线 | 第28-29页 |
1.3.2 主要研究内容 | 第29-30页 |
1.4 本章小结 | 第30-32页 |
2 模块化机器人系统设计 | 第32-50页 |
2.1 引言 | 第32-33页 |
2.2 模块的设计准则 | 第33-34页 |
2.3 模块的自由度及外形设计 | 第34-35页 |
2.4 模块的连接机构设计 | 第35-41页 |
2.4.1 连接机构的连接极性分析 | 第36-38页 |
2.4.2 连接机构的负载能力分析 | 第38-39页 |
2.4.3 连接机构的动力和信息传输分析 | 第39-41页 |
2.5 模块组装器件设计 | 第41-42页 |
2.6 控制系统设计 | 第42-49页 |
2.6.1 总体架构设计 | 第42-43页 |
2.6.2 控制系统硬件设计 | 第43-47页 |
2.6.3 控制系统软件设计 | 第47-49页 |
2.7 本章小结 | 第49-50页 |
3 模块化机器人的模块形态特性研究 | 第50-68页 |
3.1 引言 | 第50-51页 |
3.2 基于进化设计的模块形态的评估方法 | 第51-58页 |
3.2.1 具有重叠检测功能的进化策略 | 第52-54页 |
3.2.2 模块形态的分类描述 | 第54-55页 |
3.2.3 仿真模型 | 第55-56页 |
3.2.4 编码方式 | 第56-58页 |
3.2.5 评估方式 | 第58页 |
3.3 进化实验 | 第58-67页 |
3.3.1 进化算法的配置参数分析 | 第58-60页 |
3.3.2 进化计算实验环境的搭建 | 第60-61页 |
3.3.3 模块形态影响的统计学分析 | 第61-65页 |
3.3.4 可移植性分析 | 第65-67页 |
3.4 本章小结 | 第67-68页 |
4 模块化机器人的仿真与现实的可移植性研究 | 第68-90页 |
4.1 引言 | 第68-69页 |
4.2 “现实鸿沟”问题 | 第69-70页 |
4.3 适应度函数值与可移植性的权衡关系 | 第70-72页 |
4.4 代理模型与空间插值方法 | 第72-76页 |
4.4.1 代理模型的定义 | 第72-73页 |
4.4.2 空间插值方法 | 第73-75页 |
4.4.3 插值参数对插值结果的影响 | 第75-76页 |
4.5 改进的反距离权重法 | 第76-82页 |
4.5.1 基本假设 | 第76-78页 |
4.5.2 方法表达式 | 第78-81页 |
4.5.3 基于机器人行为的代理模型 | 第81-82页 |
4.6 移植方法 | 第82-89页 |
4.6.1 算法流程 | 第83-84页 |
4.6.2 算例研究 | 第84-89页 |
4.7 本章小结 | 第89-90页 |
5 实验研究 | 第90-110页 |
5.1 引言 | 第90页 |
5.2 具有接近距离感知能力的模块化机器人实验系统 | 第90-91页 |
5.3 模块连接机构的负载能力实验 | 第91-92页 |
5.4 典型构型运动实验 | 第92-108页 |
5.4.1 构型组建实验 | 第92-93页 |
5.4.2 环形构型运动实验 | 第93-96页 |
5.4.3 链式构型运动实验 | 第96-99页 |
5.4.4 四足构型运动实验 | 第99-103页 |
5.4.5 接近距离感知能力的运动实验 | 第103-108页 |
5.5 本章小节 | 第108-110页 |
6 结论与展望 | 第110-114页 |
6.1 结论 | 第110-112页 |
6.2 展望 | 第112-114页 |
参考文献 | 第114-126页 |
致谢 | 第126-128页 |
作者简介 | 第128页 |