| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 双足机器人国内外研究现状 | 第12-17页 |
| 1.2.1 国外双足机器人研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.2 国内双足机器人研究现状 | 第14-17页 |
| 1.3 双足机器人步态规划研究进展 | 第17-19页 |
| 1.4 主要研究内容与各章节安排 | 第19-20页 |
| 1.5 本章小结 | 第20-21页 |
| 第2章 双足机器人本体结构 | 第21-28页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 人类双腿生理构造及其步行原理 | 第21-22页 |
| 2.3 双足机器人机构设计 | 第22-26页 |
| 2.3.1 自由度的分布 | 第22-23页 |
| 2.3.2 机器人各关节自由度的运动范围 | 第23-24页 |
| 2.3.3 踝关节的结构设计 | 第24-25页 |
| 2.3.4 膝关节的结构设计 | 第25页 |
| 2.3.5 髋关节的结构设计 | 第25-26页 |
| 2.4 双足机器人主要参数设计 | 第26-27页 |
| 2.5 本章小结 | 第27-28页 |
| 第3章 双足机器人运动学模型及行走稳定性研究 | 第28-42页 |
| 3.1 引言 | 第28页 |
| 3.2 双足机器人数学基础 | 第28-32页 |
| 3.2.1 位置和姿态简介 | 第28-29页 |
| 3.2.2 齐次坐标变换 | 第29-30页 |
| 3.2.3 D-H方法介绍 | 第30-32页 |
| 3.3 双足机器人运动学模型 | 第32-36页 |
| 3.3.1 正运动学模型的建立 | 第32-35页 |
| 3.3.2 逆运动学模型的建立 | 第35-36页 |
| 3.4 行走稳定性研究 | 第36-41页 |
| 3.4.1 ZMP定义及步行稳定条件 | 第37-39页 |
| 3.4.2 ZMP表达式的推导 | 第39-41页 |
| 3.5 本章小结 | 第41-42页 |
| 第4章 双足机器人时间参考变量步态规划 | 第42-62页 |
| 4.1 引言 | 第42页 |
| 4.2 倒立摆模型简介 | 第42-43页 |
| 4.3 双足步行的基本术语 | 第43-44页 |
| 4.4 双足机器人平面周期步行步态规划 | 第44-55页 |
| 4.4.1 前向步态质心的运动规划 | 第44-46页 |
| 4.4.2 前向摆动腿踝关节的运动规划 | 第46-49页 |
| 4.4.3 支撑腿和摆动腿前向关节角的求解 | 第49-52页 |
| 4.4.4 周期步行侧向运动步态规划 | 第52-55页 |
| 4.4.5 步态规划稳定性判定 | 第55页 |
| 4.5 双足机器人起步的步态规划 | 第55-58页 |
| 4.5.1 前向步态质心的运动规划 | 第56-57页 |
| 4.5.2 摆动腿踝关节轨迹规划 | 第57-58页 |
| 4.5.3 起步前向支撑腿和摆动腿关节角轨迹规划 | 第58页 |
| 4.5.4 起步侧向关节角轨迹规划 | 第58页 |
| 4.6 双足机器人止步的步态规划 | 第58-61页 |
| 4.6.1 前向质心的运动轨迹 | 第58-59页 |
| 4.6.2 摆动腿踝关节轨迹规划 | 第59-60页 |
| 4.6.3 止步前向支撑腿和摆动腿关节角轨迹规划 | 第60-61页 |
| 4.6.4 止步侧向关节角轨迹规划 | 第61页 |
| 4.7 本章小结 | 第61-62页 |
| 第5章 双足机器人非时间参考变量步态规划及其遗传算法优化 | 第62-77页 |
| 5.1 前言 | 第62页 |
| 5.2 双足机器人行走运动的空间轨迹求解 | 第62-69页 |
| 5.2.1 髋关节的空间轨迹规划 | 第63-64页 |
| 5.2.2 摆动腿踝关节的空间轨迹规划 | 第64-67页 |
| 5.2.3 前向支撑腿和摆动腿关节角的空间运动轨迹 | 第67-69页 |
| 5.3 基于ZMP稳定性的hx时间变量轨迹规划 | 第69-70页 |
| 5.4 基于遗传算法的双足机器人ZMP稳定性优化 | 第70-76页 |
| 5.4.1 遗传算法的简介及设计 | 第70-71页 |
| 5.4.2 优化结果与分析 | 第71-74页 |
| 5.4.3 优化后的各关节的运动曲线 | 第74-76页 |
| 5.5 本章小结 | 第76-77页 |
| 第6章 总结与展望 | 第77-79页 |
| 6.1 总结 | 第77页 |
| 6.2 展望 | 第77-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-85页 |
| 附录1 读硕士学位期间发表的论文 | 第85页 |