四足机器人运动规划及协调控制
| 摘要 | 第11-13页 |
| Abstract | 第13-14页 |
| 第一章 绪论 | 第15-30页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第15-16页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第16-24页 |
| 1.2.1 国内研究现状 | 第16-18页 |
| 1.2.2 国外研究现状 | 第18-24页 |
| 1.3 四足机器人运动规划方法 | 第24-27页 |
| 1.3.1 基于模型方法 | 第25页 |
| 1.3.2 基于行为方法 | 第25-26页 |
| 1.3.3 基于神经系统模型方法 | 第26页 |
| 1.3.4 在线运动规划方法特点 | 第26-27页 |
| 1.4 本文的主要研究思路和研究内容 | 第27-30页 |
| 1.4.1 主要研究思路 | 第27-28页 |
| 1.4.2 主要研究内容 | 第28-30页 |
| 第二章 四足机器人运动学及稳定性分析 | 第30-47页 |
| 2.1 四足机器人结构 | 第30-32页 |
| 2.2 四足机器人的基本条件假设 | 第32-33页 |
| 2.3 运动学分析 | 第33-36页 |
| 2.3.1 单腿运动学 | 第33-35页 |
| 2.3.2 躯体运动学 | 第35-36页 |
| 2.4 动力学建模 | 第36-38页 |
| 2.5 摆动腿轨迹规划 | 第38-43页 |
| 2.5.1 冲击过程推导 | 第39-40页 |
| 2.5.2 摆动腿轨迹 | 第40-43页 |
| 2.6 稳定性分析 | 第43-46页 |
| 2.6.1 静态稳定判据 | 第43页 |
| 2.6.2 ZMP稳定判据 | 第43-45页 |
| 2.6.3 极限环稳定性判据 | 第45-46页 |
| 2.7 本章小结 | 第46-47页 |
| 第三章四足机器人时位控制框架 | 第47-61页 |
| 3.1 四足机器人时位控制方法 | 第47-50页 |
| 3.1.1 步态控制层 | 第49-50页 |
| 3.1.2 姿态控制层 | 第50页 |
| 3.2 四足机器人运动控制体系 | 第50-54页 |
| 3.2.1 四足动物运动控制体系结构 | 第51-52页 |
| 3.2.2 四足机器人仿生控制体系设计 | 第52-54页 |
| 3.3 分层控制体系的硬件 | 第54-59页 |
| 3.4 本章小结 | 第59-61页 |
| 第四章 四足机器人步态规划及优化 | 第61-94页 |
| 4.1 四足机器人仿生步态设计 | 第62-70页 |
| 4.1.1 步态基本定义 | 第62-64页 |
| 4.1.2 仿生步态设计 | 第64-69页 |
| 4.1.3 步态的Symmetry特性 | 第69-70页 |
| 4.2 步态规划及速度控制 | 第70-76页 |
| 4.2.1 四足机器人的支撑腿模型简化 | 第70-73页 |
| 4.2.2 前进速度控制 | 第73-76页 |
| 4.3 单腿冗余自由度步态优化 | 第76-87页 |
| 4.3.1 梯度投影法 | 第80页 |
| 4.3.2 加权系数法 | 第80-82页 |
| 4.3.3 扩展雅可比矩阵法 | 第82-83页 |
| 4.3.4 冗余自由度评价方法及优化方法实验 | 第83-87页 |
| 4.4 Recurdyn动力学仿真 | 第87-90页 |
| 4.5 冗余自由度与能耗优化 | 第90-93页 |
| 4.6 本章小结 | 第93-94页 |
| 第五章 基于事件驱动的四足机器人在线规划 | 第94-105页 |
| 5.1 基于事件驱动的四足机器人在线规划 | 第94-96页 |
| 5.1.1 四足机器人事件驱动的定义 | 第94-95页 |
| 5.1.2 事件驱动与四足机器人基本控制方法 | 第95-96页 |
| 5.2 单腿策略 | 第96-99页 |
| 5.2.1 凸退策略 | 第97页 |
| 5.2.2 凹补策略 | 第97-98页 |
| 5.2.3 凸退凹补策略的数学描述 | 第98-99页 |
| 5.3 单腿策略与步态时序的结合 | 第99-101页 |
| 5.3.1 单腿策略与Trot步态 | 第99-100页 |
| 5.3.2 单腿策略与Walk步态 | 第100页 |
| 5.3.3 单腿策略与不同步态时序的通用框架 | 第100-101页 |
| 5.4 单腿适应性实验 | 第101-104页 |
| 5.5 本章小结 | 第104-105页 |
| 第六章 四足机器人步态实验研究 | 第105-122页 |
| 6.0 平地及坡面行走初始姿态 | 第105-107页 |
| 6.1 开机初始化 | 第107-109页 |
| 6.2 基于Trot步态的原地转弯 | 第109-111页 |
| 6.3 Trot步态行走 | 第111-114页 |
| 6.4 变步长变周期Trot步态 | 第114-117页 |
| 6.5 非结构化地形行走 | 第117-121页 |
| 6.6 本章小结 | 第121-122页 |
| 第七章 结论与展望 | 第122-124页 |
| 7.1 结论 | 第122-123页 |
| 7.2 展望 | 第123-124页 |
| 致谢 | 第124-125页 |
| 参考文献 | 第125-134页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第134-135页 |
| 附录A 拉格朗日动力学模型 | 第135页 |
