体操机器人摆起和倒立平衡的控制研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-18页 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 体操机器人的研究现状 | 第10-16页 |
| 1.2.1 欠驱动机器人的发展及应用 | 第10-11页 |
| 1.2.2 体操机器人的国外研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.3 体操机器人的国内研究现状 | 第13-16页 |
| 1.2.4 体操机器人的研究现状简析 | 第16页 |
| 1.3 本课题的主要研究内容 | 第16-18页 |
| 第2章 体操机器人动力学分析 | 第18-34页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 体操机器人整体分析 | 第18-21页 |
| 2.2.1 体操运动分析 | 第19-20页 |
| 2.2.2 手爪受力分析 | 第20-21页 |
| 2.3 体操机器人动力学建模及分析 | 第21-29页 |
| 2.3.1 拉格朗日方程 | 第21-22页 |
| 2.3.2 理想情况下动力学建模 | 第22-26页 |
| 2.3.3 考虑摩擦力的情况下动力学建模 | 第26-28页 |
| 2.3.4 动力学模型分析 | 第28-29页 |
| 2.4 动力学模型仿真验证 | 第29-33页 |
| 2.5 本章小结 | 第33-34页 |
| 第3章 体操机器人的控制方法 | 第34-54页 |
| 3.1 引言 | 第34页 |
| 3.2 反馈线性化 | 第34-39页 |
| 3.2.1 哈密顿方程的推导 | 第34-37页 |
| 3.2.2 反馈线性化定理 | 第37-39页 |
| 3.3 部分反馈线性化控制器设计 | 第39-48页 |
| 3.3.1 被动关节反馈法推导 | 第40-43页 |
| 3.3.2 主动关节反馈法的推导 | 第43-48页 |
| 3.4 倒立平衡算法的设计 | 第48-53页 |
| 3.4.1 动力学模型的近似线性化 | 第48-49页 |
| 3.4.2 系统的能控性与能观测性分析 | 第49-51页 |
| 3.4.3 LQR算法设计 | 第51-53页 |
| 3.5 本章小结 | 第53-54页 |
| 第4章 体操机器人的参数优化及仿真分析 | 第54-61页 |
| 4.1 引言 | 第54页 |
| 4.2 机器人结构参数的设计及优化 | 第54-57页 |
| 4.2.1 机器人参数设计及优化 | 第54-56页 |
| 4.2.2 体操机器人的参数分析 | 第56-57页 |
| 4.3 控制算法的仿真及分析 | 第57-60页 |
| 4.3.1 摆起及大回环仿真 | 第57-58页 |
| 4.3.2 倒立平衡仿真 | 第58-60页 |
| 4.4 本章小结 | 第60-61页 |
| 第5章 体操机器人的控制实验 | 第61-69页 |
| 5.1 引言 | 第61页 |
| 5.2 体操机器人的实物平台 | 第61-64页 |
| 5.2.1 部分结构简介 | 第61-63页 |
| 5.2.2 整体结构简介 | 第63-64页 |
| 5.3 体操机器人的运动控制 | 第64-68页 |
| 5.3.1 手爪开合实验 | 第65页 |
| 5.3.2 摆起及大回环实验 | 第65-68页 |
| 5.4 本章小结 | 第68-69页 |
| 结论 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-75页 |
| 致谢 | 第75页 |
