仿人机器人实时建模与仿真平台的设计与开发
| 致谢 | 第1-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 目次 | 第8-12页 |
| 1 绪论 | 第12-20页 |
| ·研究背景及意义 | 第12-13页 |
| ·什么是仿人机器人 | 第12页 |
| ·仿人机器人仿真平台的研究意义 | 第12-13页 |
| ·仿人机器人仿真平台的发展现状 | 第13-18页 |
| ·仿人机器人仿真平台举例 | 第13-17页 |
| ·存在的问题 | 第17-18页 |
| ·本文的主要内容 | 第18-20页 |
| 2 HUBOT平台设计 | 第20-30页 |
| ·HUBOT平台目标设计 | 第20-21页 |
| ·实现运动学与动力学仿真 | 第20页 |
| ·实现仿真电机及控制器调试、仿真传感器数据验证 | 第20页 |
| ·辅助实物电机选型、机械结构设计 | 第20-21页 |
| ·HUBOT平台功能设计 | 第21-23页 |
| ·建模功能 | 第21-22页 |
| ·仿真功能 | 第22-23页 |
| ·HUBOT平台文件设计 | 第23-28页 |
| ·项目文件 | 第23页 |
| ·机器人模型文件 | 第23页 |
| ·机器人几何模型文件 | 第23-24页 |
| ·机器人连杆模型文件 | 第24页 |
| ·机器人驱动器模型文件 | 第24-26页 |
| ·机器人传感器模型文件 | 第26页 |
| ·机器人环境模型文件 | 第26页 |
| ·机器人天空模型文件 | 第26页 |
| ·机器人地面模型文件 | 第26-28页 |
| ·HUBOT平台界面设计 | 第28-29页 |
| ·总界面设计 | 第28页 |
| ·建模界面设计 | 第28-29页 |
| ·仿真界面设计 | 第29页 |
| ·本章小结 | 第29-30页 |
| 3 仿人机器人建模系统的设计与实现 | 第30-54页 |
| ·建模需求分析 | 第30-33页 |
| ·仿人机器人结构组成 | 第30页 |
| ·仿人机器人连杆-关节结构分解 | 第30-32页 |
| ·仿人机器人仿真的建模需求 | 第32-33页 |
| ·仿人机器人模型数据结构 | 第33-39页 |
| ·连杆模型 | 第34-36页 |
| ·几何模型 | 第36页 |
| ·驱动器模型 | 第36页 |
| ·传感器模型 | 第36-39页 |
| ·基于几何模型的仿人机器人本体建模系统 | 第39-42页 |
| ·系统架构 | 第39-40页 |
| ·主要类设计 | 第40页 |
| ·基于几何的建模方法 | 第40-42页 |
| ·建模实现 | 第42-46页 |
| ·几何模型的导入 | 第42页 |
| ·连杆与物理碰撞模型的建立 | 第42-44页 |
| ·驱动器模型的建立 | 第44页 |
| ·传感器模型的建立 | 第44-45页 |
| ·机器人模型文件的导入导出 | 第45-46页 |
| ·环境建模 | 第46-47页 |
| ·天空模型的建立 | 第46-47页 |
| ·地面模型的建立 | 第47页 |
| ·实体模型的建立 | 第47页 |
| ·基于连杆模型的碰撞模型生成算法 | 第47-49页 |
| ·AABB包围盒生成算法 | 第47-48页 |
| ·近似包围球生成算法 | 第48页 |
| ·近似包围胶囊生成算法 | 第48-49页 |
| ·实验结果 | 第49-52页 |
| ·几何-连杆模型的有效性验证 | 第49页 |
| ·仿人机器人建模结果 | 第49-51页 |
| ·仿人机器人物理建模结果比较 | 第51-52页 |
| ·环境建模示例 | 第52页 |
| ·本章小结 | 第52-54页 |
| 4 仿人机器人运动学仿真系统的设计与实现 | 第54-70页 |
| ·基础理论 | 第54-58页 |
| ·仿人机器人正运动学 | 第54-55页 |
| ·仿人机器人逆运动学 | 第55-58页 |
| ·仿人机器人运动学仿真系统 | 第58-64页 |
| ·系统架构 | 第58页 |
| ·主要类设计 | 第58-60页 |
| ·运动学仿真的程序实现 | 第60-61页 |
| ·基于关键帧的运动生成方法 | 第61-64页 |
| ·优化插值算法 | 第64-66页 |
| ·问题的提出 | 第64页 |
| ·简化的多项式插值算法 | 第64-65页 |
| ·sin函数插值算法 | 第65-66页 |
| ·实验结果 | 第66-69页 |
| ·插值算法结果比较 | 第66-68页 |
| ·运动学仿真及运动规划应用结果 | 第68-69页 |
| ·本章小结 | 第69-70页 |
| 5 仿人机器人动力学仿真系统的设计与实现 | 第70-88页 |
| ·基础理论 | 第70-74页 |
| ·仿人机器人动力学 | 第70-71页 |
| ·物理引擎 | 第71-74页 |
| ·仿人机器人动力学仿真系统 | 第74-77页 |
| ·系统架构 | 第74页 |
| ·主要类设计 | 第74-77页 |
| ·基于PhysX物理引擎的动力学仿真实现 | 第77-81页 |
| ·仿真流程 | 第77-79页 |
| ·仿真的程序实现 | 第79-81页 |
| ·基于PhysX物理引擎的电机仿真实现 | 第81-82页 |
| ·基于PhysX物理引擎的传感器仿真实现 | 第82-83页 |
| ·实验结果 | 第83-87页 |
| ·仿人机器人驱动器参数校正软件 | 第83-85页 |
| ·仿人机器人双足步行的动力学仿真 | 第85-87页 |
| ·本章小结 | 第87-88页 |
| 6 总结与展望 | 第88-90页 |
| ·总结 | 第88-89页 |
| ·展望 | 第89-90页 |
| 参考文献 | 第90-95页 |
| 在学期间所取得的科研成果 | 第95-96页 |
| 作者简历 | 第96页 |
