| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-9页 |
| 第1章 绪论 | 第9-19页 |
| ·课题研究的背景和意义 | 第9页 |
| ·双足机器人的研究历史和现状 | 第9-17页 |
| ·国内外仿人机器人样机开发与成果 | 第9-13页 |
| ·仿人机器人步行理论成果 | 第13-16页 |
| ·面临的主要挑战 | 第16-17页 |
| ·论文结构及安排 | 第17-19页 |
| 第2章 双足机器人的数学模型 | 第19-53页 |
| ·引言 | 第19页 |
| ·双足机器人的运动学模型 | 第19-38页 |
| ·样机介绍 | 第19-20页 |
| ·DH 表述方法以及坐标系定义 | 第20-23页 |
| ·驱动电机角度与关节轴角度的关系 | 第23-29页 |
| ·正向运动学 | 第29-32页 |
| ·逆向运动学 | 第32-38页 |
| ·双足机器人的动力学模型 | 第38-46页 |
| ·广义坐标与递推关系 | 第38-41页 |
| ·正向动力学 | 第41-43页 |
| ·逆向动力学 | 第43-45页 |
| ·碰撞过程 | 第45-46页 |
| ·整体步行的自动机模型 | 第46页 |
| ·地面反力与 ZMP 约束条件 | 第46-52页 |
| ·ZMP 的定义 | 第46-47页 |
| ·ZMP 分析及范围 | 第47-49页 |
| ·ZMP 的精确计算 | 第49页 |
| ·ZMP 的近似计算及等效模型描述 | 第49-50页 |
| ·ZMP 的局限性 | 第50-51页 |
| ·ZMP 与运动的关系 | 第51-52页 |
| ·本章小结 | 第52-53页 |
| 第3章 基于 PhysX 的双足步行机器人实时动力学仿真平台 | 第53-63页 |
| ·引言 | 第53页 |
| ·软件设计 | 第53-62页 |
| ·数据结构 | 第53-56页 |
| ·软件结构图 | 第56页 |
| ·动力学模块 | 第56-58页 |
| ·运动学模块 | 第58-59页 |
| ·控制模块 | 第59页 |
| ·显示模块 | 第59-61页 |
| ·输入模块 | 第61-62页 |
| ·数据显示及整体界面 | 第62页 |
| ·本章小结 | 第62-63页 |
| 第4章 人类直立行走特点及自然步态生成方法 | 第63-79页 |
| ·引言 | 第63-64页 |
| ·人类直立步行特性 | 第64-68页 |
| ·整体特性 | 第64页 |
| ·协调性 | 第64-65页 |
| ·能量交换与自稳定特性 | 第65-66页 |
| ·人类步行的抗扰策略 | 第66-67页 |
| ·四肢与关节作用及生物力学特性 | 第67页 |
| ·能量最优原则及步行方式 | 第67-68页 |
| ·自然步态生成方法 | 第68-73页 |
| ·自然步态的生成 | 第68页 |
| ·步行运动的状态机 | 第68-69页 |
| ·踝关节控制策略 | 第69-70页 |
| ·髋关节控制策略 | 第70-71页 |
| ·髋关节控制策略 | 第71页 |
| ·稳定性的近似证明 | 第71-73页 |
| ·仿真实验 | 第73-77页 |
| ·本章小结 | 第77-79页 |
| 第5章 基于虚拟支点倒立摆模型的双足机器人质心轨迹规划 | 第79-97页 |
| ·引言 | 第79页 |
| ·质心轨迹规划对于双足机器人整体运动规划的作用 | 第79-80页 |
| ·线性倒立摆规划方法分析 | 第80-84页 |
| ·线性倒立摆的数学模型及运动特性 | 第80-81页 |
| ·基于线性倒立摆的规划方法 | 第81-83页 |
| ·线性倒立摆规划方法的能量特性分析 | 第83-84页 |
| ·虚拟支点倒立摆规划方法 | 第84-91页 |
| ·被动倒立摆的数学模型及运动特性 | 第84-86页 |
| ·虚拟支点倒立摆模型 | 第86-87页 |
| ·虚拟支点倒立摆运动状态的估计 | 第87-89页 |
| ·虚拟支点倒立摆规划方法 | 第89-91页 |
| ·数值仿真 | 第91-93页 |
| ·基于虚拟支点倒立摆模型的在线规划 | 第93-94页 |
| ·本章小结 | 第94-97页 |
| 结论 | 第97-99页 |
| 参考文献 | 第99-103页 |
| 攻读硕士期间所发表的学术论文 | 第103-105页 |
| 致谢 | 第105页 |