| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第11-30页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 仿人双足机器人研究现状 | 第12-21页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第12-19页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第19-21页 |
| 1.3 仿人双足机器人步态规划研究现状 | 第21-25页 |
| 1.3.1 基于仿人行走的步行规划方法 | 第21-22页 |
| 1.3.2 基于模型的步行规划方法 | 第22-24页 |
| 1.3.3 基于优化算法的步行规划方法 | 第24-25页 |
| 1.4 仿人双足机器人步行控制研究现状 | 第25-28页 |
| 1.4.1 预观控制系统 | 第25-26页 |
| 1.4.2 局部关节控制方法 | 第26-27页 |
| 1.4.3 全身多关节控制方法 | 第27-28页 |
| 1.5 本文研究内容和章节安排 | 第28-30页 |
| 1.5.1 主要研究内容 | 第28-29页 |
| 1.5.2 章节安排 | 第29-30页 |
| 第2章 仿人双足机器人运动学模型和动力学模型 | 第30-40页 |
| 2.1 机器人平台介绍 | 第30-32页 |
| 2.1.1 机器人结构参数 | 第30-31页 |
| 2.1.2 机器人控制系统 | 第31-32页 |
| 2.2 机器人仿真平台介绍 | 第32-34页 |
| 2.2.1 基于Matlab Robotics Toolbox的双足机器人仿真软件 | 第32-33页 |
| 2.2.2 OpenHRP仿人双足机器人仿真软件 | 第33-34页 |
| 2.3 机器人运动学模型 | 第34-36页 |
| 2.3.1 正运动学 | 第34-35页 |
| 2.3.2 逆运动学 | 第35-36页 |
| 2.4 机器人动力学模型 | 第36-40页 |
| 第3章 仿人自然步态生成方法 | 第40-50页 |
| 3.1 人类自然步行数据 | 第40-43页 |
| 3.2 基于髋关节高度和姿态补偿的步态生成方法 | 第43-46页 |
| 3.2.1 髋关节高度补偿 | 第43-45页 |
| 3.2.2 髋关节姿态补偿规划方法 | 第45-46页 |
| 3.3 基于指令状态的仿人机器人步行模式 | 第46-50页 |
| 3.3.1 指令模式 | 第46-48页 |
| 3.3.2 轨迹生成 | 第48-50页 |
| 第4章 障碍物跨越全身运动规划生成方法 | 第50-72页 |
| 4.1 仿人机器人连续障碍物问题的提出 | 第50-54页 |
| 4.2 连续障碍物跨越的约束 | 第54-56页 |
| 4.2.1 机器人关节约束 | 第54页 |
| 4.2.2 平衡约束 | 第54-56页 |
| 4.2.3 落地地面反作用力约束 | 第56页 |
| 4.3 连续障碍物跨越全身运动轨迹规划 | 第56-72页 |
| 4.3.1 可行性分析 | 第58-64页 |
| 4.3.2 腿运动轨迹规划 | 第64-68页 |
| 4.3.3 足部调整 | 第68-69页 |
| 4.3.4 上半身运动轨迹生成 | 第69-72页 |
| 第5章 基于不对称倒立摆的斜面运动规划生成方法 | 第72-82页 |
| 5.1 斜面行走问题的引出 | 第72-74页 |
| 5.2 基于VGM的线性倒立摆斜面行走分析 | 第74-77页 |
| 5.2.1 传统线性倒立摆模型在斜面行走问题的应用 | 第74页 |
| 5.2.2 基于虚拟地面的LIPM | 第74-75页 |
| 5.2.3 基于VGM的三维线性倒立摆和ZMP方程 | 第75-76页 |
| 5.2.4 基于VGM的斜面行走步行单元生成 | 第76-77页 |
| 5.3 不对称倒立摆模型推导与分析 | 第77-82页 |
| 5.3.1 传统LIPM斜面行走存在的问题 | 第77-79页 |
| 5.3.2 不对称倒立摆 | 第79-82页 |
| 第6章 仿人机器人步行稳定控制方法 | 第82-91页 |
| 6.1 控制架构 | 第82-83页 |
| 6.2 前级稳定器 | 第83-87页 |
| 6.2.1 髋关节阻尼控制 | 第83-84页 |
| 6.2.2 ZMP补偿器 | 第84-86页 |
| 6.2.3 落地控制 | 第86-87页 |
| 6.3 后级稳定器 | 第87-91页 |
| 6.3.1 上半身姿态控制 | 第89-90页 |
| 6.3.2 落脚点位置 | 第90-91页 |
| 第7章 仿真与实验 | 第91-107页 |
| 7.1 连续障碍物跨越仿真 | 第91-97页 |
| 7.1.1 TSO仿真分析 | 第91-94页 |
| 7.1.2 SSO仿真分析 | 第94-96页 |
| 7.1.3 TSO和SSO稳定性分析 | 第96-97页 |
| 7.2 基于ALIP的斜面行走仿真 | 第97-101页 |
| 7.2.1 斜面下转弯仿真 | 第97-99页 |
| 7.2.2 斜面上转弯仿真 | 第99-100页 |
| 7.2.3 仿真实验分析 | 第100-101页 |
| 7.3 连续障碍物跨越实验 | 第101-102页 |
| 7.4 斜面步行实验 | 第102-104页 |
| 7.5 机器人毛毯步行实验 | 第104-105页 |
| 7.6 机器人柏油路步行实验 | 第105-107页 |
| 第8章 总结与展望 | 第107-110页 |
| 8.1 总结 | 第107-108页 |
| 8.2 展望 | 第108-110页 |
| 参考文献 | 第110-118页 |
| 致谢 | 第118-119页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第119页 |
