| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第12-43页 |
| 1.1 课题背景 | 第12-14页 |
| 1.1.1 非结构环境中的运动对机器人研究提出了更高的要求 | 第12-13页 |
| 1.1.2 动物的行走为复杂环境中步态规划提供了启示 | 第13-14页 |
| 1.2 非结构环境下移动机器人的研究发展现状 | 第14-26页 |
| 1.2.1 军用无人地面移动机器人的研究现状 | 第15-21页 |
| 1.2.2 星球探测机器人的研究现状 | 第21-26页 |
| 1.3 移动机器人运动机构的机械拓扑结构分类 | 第26-35页 |
| 1.3.1 单一运动方式机器人 | 第27-32页 |
| 1.3.2 组合运动方式机器人 | 第32-35页 |
| 1.4 机器人足式运动步态规划发展近况 | 第35-40页 |
| 1.4.1 基于模型的步态规划研究发展状况 | 第36-38页 |
| 1.4.2 基于生物的步态规划研究进展 | 第38-40页 |
| 1.5 本课题研究的目的 | 第40-41页 |
| 1.6 本课题研究的内容 | 第41-43页 |
| 第2章 机器人机构设计及运动学研究 | 第43-74页 |
| 2.1 引言 | 第43-44页 |
| 2.2 非结构环境移动系统的技术要求 | 第44-48页 |
| 2.2.1 局部地形特征的聚类划分 | 第44-45页 |
| 2.2.2 非结构环境特点 | 第45-46页 |
| 2.2.3 机器人的行走特性分析 | 第46-47页 |
| 2.2.4 机器人设计要求 | 第47-48页 |
| 2.3 移动机器人构型设计 | 第48-56页 |
| 2.3.1 机构选型 | 第48-49页 |
| 2.3.2 轮足式腿设计 | 第49-52页 |
| 2.3.3 整体结构布局 | 第52-53页 |
| 2.3.4 机器人本体静力学分析及零件选型 | 第53-55页 |
| 2.3.5 支承和密封设计 | 第55-56页 |
| 2.4 四足机器人运动学分析 | 第56-68页 |
| 2.4.1 拓扑结构分析 | 第56-57页 |
| 2.4.2 站立腿的运动学计算 | 第57-62页 |
| 2.4.3 摆动腿的运动学计算 | 第62-63页 |
| 2.4.4 多足机器人的运动学计算 | 第63-68页 |
| 2.5 工作空间仿真 | 第68-70页 |
| 2.5.1 摆动腿及支撑腿工作空间 | 第68-70页 |
| 2.5.2 躯体工作空间 | 第70页 |
| 2.6 欠自由度移动机器人拐弯问题 | 第70-73页 |
| 2.6.1 拆平面法 | 第71-72页 |
| 2.6.2 转平面法 | 第72-73页 |
| 2.7 本章小结 | 第73-74页 |
| 第3章 仿生四足步态定义及变化规律研究 | 第74-104页 |
| 3.1 引言 | 第74-75页 |
| 3.2 步态规划的基本参数 | 第75页 |
| 3.3 四足步态分类及标准步态定义 | 第75-87页 |
| 3.3.1 三足前向步态（Walk） | 第77-78页 |
| 3.3.2 三足向后步态（Amble） | 第78-80页 |
| 3.3.3 双足交叉步态（Trot） | 第80-81页 |
| 3.3.4 双足平行步态（Pace） | 第81-83页 |
| 3.3.5 单足交叉步态（Transverse-Canter） | 第83-84页 |
| 3.3.6 单足环形步态（Rotator–Canter） | 第84-86页 |
| 3.3.7 跳跃步态（Gallop） | 第86-87页 |
| 3.4 四足动物步态参数分析 | 第87-96页 |
| 3.4.1 标准步态的参数定义 | 第87-90页 |
| 3.4.2 步态参数间的关系 | 第90-96页 |
| 3.5 步态与速度关系研究 | 第96-101页 |
| 3.6 步态确定及步态间切换仿真研究 | 第101-103页 |
| 3.7 本章小结 | 第103-104页 |
| 第4章 基于传感反射的关节轨迹博弈规划 | 第104-134页 |
| 4.1 引言 | 第104-105页 |
| 4.2 平面运动基本步态生成 | 第105-115页 |
| 4.2.1 动物的肢体运动规律 | 第105-106页 |
| 4.2.2 构建四足运动模型 | 第106-111页 |
| 4.2.3 水平面四足步态生成 | 第111-115页 |
| 4.3 基于传感反射的步态优化 | 第115-124页 |
| 4.3.1 基于传感反射的步态规划模型 | 第116-118页 |
| 4.3.2 博弈基本概念 | 第118-122页 |
| 4.3.3 膝关节调整博弈决策 | 第122-124页 |
| 4.4 仿生步态规划仿真 | 第124-133页 |
| 4.4.1 平面行走 | 第125-127页 |
| 4.4.2 障碍行走 | 第127-130页 |
| 4.4.3 凹坑行走 | 第130-133页 |
| 4.5 本章小结 | 第133-134页 |
| 第5章 轮足机器人复合移动模式分析 | 第134-162页 |
| 5.1 引言 | 第134-135页 |
| 5.2 机器人轮腿切换变形规划 | 第135-137页 |
| 5.3 轮式为主行走方式 | 第137-146页 |
| 5.3.1 四轮驱动式运动 | 第138-144页 |
| 5.3.2 站立型轮式髋关节运动规划 | 第144-146页 |
| 5.4 滑步溜冰式 | 第146-154页 |
| 5.4.1 贴地型溜冰式运动规划 | 第148-150页 |
| 5.4.2 站立型溜冰式运动规划 | 第150-154页 |
| 5.5 翻越式 | 第154-157页 |
| 5.6 攀越障碍 | 第157-161页 |
| 5.7 本章小结 | 第161-162页 |
| 第6章 MCS-I 轮足式机器人实验研究 | 第162-184页 |
| 6.1 引言 | 第162页 |
| 6.2 MCS-I 轮足式移动机器人样机 | 第162-174页 |
| 6.2.1 总体方案设计 | 第164-166页 |
| 6.2.2 MCS-I 轮足式移动机器人机械结构 | 第166-167页 |
| 6.2.3 感知分系统设计 | 第167-172页 |
| 6.2.4 控制系统设计 | 第172-174页 |
| 6.3 MCS-I 机器人轮式运动实验研究 | 第174-183页 |
| 6.3.1 MCS-I 平面四轮式驱动运动实验研究 | 第174-176页 |
| 6.3.2 MCS-I 站起变形实验研究 | 第176-178页 |
| 6.3.3 MCS-I 贴地滑步模式运动实验研究 | 第178-179页 |
| 6.3.4 MCS-I 站立型轮式通过连续障碍实验 | 第179-180页 |
| 6.3.5 MCS-I 四足平地行走实验 | 第180-183页 |
| 6.4 本章小结 | 第183-184页 |
| 第7章 结论与展望 | 第184-188页 |
| 7.1 论文完成的主要工作 | 第184-186页 |
| 7.2 论文的创新点 | 第186页 |
| 7.3 下一步的工作展望 | 第186-188页 |
| 参考文献 | 第188-195页 |
| 致谢 | 第195-196页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第196-197页 |
