基于ANSYS/Simulink的仿生机械狗的运动控制研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.1.1 课题研究背景 | 第9-10页 |
| 1.1.2 课题研究意义 | 第10页 |
| 1.2 课题国内外研究现状 | 第10-16页 |
| 1.2.1 国外仿生机械狗现状 | 第10-14页 |
| 1.2.2 国内仿生机械狗现状 | 第14-16页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第16-17页 |
| 第2章 仿生机械狗的运动控制原理分析 | 第17-27页 |
| 2.1 运动学分析 | 第17-19页 |
| 2.1.1 坐标系定义 | 第17-18页 |
| 2.1.2 正向运动学分析 | 第18-19页 |
| 2.1.3 逆向运动学分析 | 第19页 |
| 2.2 动力学分析 | 第19-21页 |
| 2.3 爬行步态运动规划与控制 | 第21-26页 |
| 2.3.1 运动步态分类 | 第21-24页 |
| 2.3.2 基于COG和ZMP稳定性判据 | 第24-25页 |
| 2.3.3 位置控制原理结构 | 第25-26页 |
| 2.4 本章小结 | 第26-27页 |
| 第3章 ANSYS有限元分析 | 第27-33页 |
| 3.1 分析工具介绍 | 第27-28页 |
| 3.2 仿生机械狗模型简化及力学分析 | 第28页 |
| 3.3 仿生机械狗材料选择与网格划分 | 第28页 |
| 3.4 载荷施加及变形分析 | 第28-32页 |
| 3.4.1. 支架机体受力分析 | 第28-29页 |
| 3.4.2. 连杆受力分析 | 第29-30页 |
| 3.4.3. 小腿关节受力分析 | 第30-32页 |
| 3.5 本章小结 | 第32-33页 |
| 第4章 仿生运动控制系统仿真 | 第33-45页 |
| 4.1 Simulink/Simscape介绍 | 第33页 |
| 4.1.1. Simulink | 第33页 |
| 4.1.2. Simscape | 第33页 |
| 4.2 仿真模型搭建 | 第33-36页 |
| 4.3 模型仿真分析 | 第36-43页 |
| 4.3.1 仿真模型搭建 | 第36-37页 |
| 4.3.2 位移仿真结果 | 第37-43页 |
| 4.4 本章小结 | 第43-45页 |
| 第5章 关节驱动控制系统硬件设计 | 第45-51页 |
| 5.1 模块设计 | 第45-50页 |
| 5.1.1 主控芯片电路 | 第45-46页 |
| 5.1.2 电源模块 | 第46-48页 |
| 5.1.3 电机驱动模块 | 第48-49页 |
| 5.1.4 电流采样模块 | 第49-50页 |
| 5.1.5 CAN通信模块 | 第50页 |
| 5.2 本章小结 | 第50-51页 |
| 第6章 关节驱动控制系统软件设计 | 第51-70页 |
| 6.1 系统外设驱动 | 第52-53页 |
| 6.2 控制系统状态机设计 | 第53-56页 |
| 6.2.1 Stateflow介绍 | 第53-54页 |
| 6.2.2 主状态机设计 | 第54-56页 |
| 6.3 驱动电机速度/位置估计模块设计 | 第56-57页 |
| 6.4 矢量控制 | 第57-60页 |
| 6.4.1 坐标变换 | 第59-60页 |
| 6.4.2 SVPWM | 第60页 |
| 6.5 基于UDS的Bootloader设计 | 第60-64页 |
| 6.6 模型规范检查及自动代码生成 | 第64-66页 |
| 6.5.1 控制系统建模规范检查 | 第64页 |
| 6.5.2 控制系统模型配置及自动代码生成 | 第64-66页 |
| 6.7 使用Polyspace进行代码检查 | 第66-68页 |
| 6.7.1 代码缺陷检查 | 第66-67页 |
| 6.7.2 MISRA C:2004 | 第67页 |
| 6.7.3 分析结果 | 第67-68页 |
| 6.8 本章小结 | 第68-70页 |
| 第7章 全文总结及展望 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
| 攻读硕士学位期间开展的科研项目和发表的学术论文 | 第76页 |
