| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-29页 |
| 1.1 课题研究的背景、目的及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 腿型跳跃机器人国内外研究现状 | 第12-22页 |
| 1.2.1 点足式腿型跳跃机器人国外研究现状 | 第13-18页 |
| 1.2.2 脚掌式腿型跳跃机器人国内外研究现状 | 第18-22页 |
| 1.3 腿型跳跃机器人的关键技术 | 第22-26页 |
| 1.3.1 分析模型与动力学建模 | 第23-24页 |
| 1.3.2 跳跃步态生成 | 第24-25页 |
| 1.3.3 机器人跳跃轨迹跟踪控制技术 | 第25-26页 |
| 1.3.4 运动稳定性 | 第26页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第26-29页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第27-28页 |
| 1.4.2 体系结构 | 第28-29页 |
| 第二章 考虑脚掌转动的腿型跳跃机器人动力学建模 | 第29-47页 |
| 2.1 引言 | 第29-30页 |
| 2.2 跳跃生物的生理结构与跳跃机理分析 | 第30-32页 |
| 2.3 评估腿型跳跃机器人跳跃性能的参数 | 第32-33页 |
| 2.4 考虑脚掌转动的腿型跳跃机器人运动模型分析 | 第33-39页 |
| 2.4.1 脚掌模型与跳跃机器人数学描述 | 第33-35页 |
| 2.4.2 考虑脚掌转动的一个完整的跳跃周期 | 第35-37页 |
| 2.4.3 考虑脚掌转动的腿型跳跃机器人运动学分析 | 第37-39页 |
| 2.5 考虑脚掌转动的腿型跳跃机器人动力学建模 | 第39-45页 |
| 2.5.1 统一的连续动力学建模 | 第39-41页 |
| 2.5.2 碰撞相离散动力学建模 | 第41-42页 |
| 2.5.3 混杂系统模型的动态切换条件 | 第42-45页 |
| 2.6 小结 | 第45-47页 |
| 第三章 基于运动约束的腿型跳跃机器人步态生成 | 第47-64页 |
| 3.1 引言 | 第47-48页 |
| 3.2 完整跳跃周期中被动关节的解模型 | 第48-49页 |
| 3.3 腿型机器人跳跃过程中的运动约束 | 第49-53页 |
| 3.3.1 边界约束 | 第50页 |
| 3.3.2 连续性与不连续性约束 | 第50-51页 |
| 3.3.3 脚掌与地面间隙约束 | 第51页 |
| 3.3.4 软着陆约束 | 第51-52页 |
| 3.3.5 接触力约束 | 第52页 |
| 3.3.6 系统质心运动约束 | 第52-53页 |
| 3.3.7 直流伺服电机运动约束 | 第53页 |
| 3.4 基于运动约束与最小能耗的腿型跳跃机器人步态生成 | 第53-60页 |
| 3.4.1 跳跃步态生成算法 | 第53-56页 |
| 3.4.2 机器人跳跃仿真实验 | 第56-60页 |
| 3.5 腿型跳跃机器人跳跃仿真结果深入分析 | 第60-63页 |
| 3.5.1 实现无碰撞跳跃的可能性 | 第60-62页 |
| 3.5.2 起跳相重要性的探讨 | 第62-63页 |
| 3.6 小结 | 第63-64页 |
| 第四章 基于终端滑模策略的腿型跳跃机器人轨迹跟踪控制 | 第64-82页 |
| 4.1 引言 | 第64页 |
| 4.2 腿型跳跃机器人轨迹跟踪控制器设计 | 第64-73页 |
| 4.2.1 滑模变结构控制理论简介 | 第65-67页 |
| 4.2.2 轨迹跟踪的终端滑模控制律设计 | 第67-69页 |
| 4.2.3 控制器渐进稳定性分析 | 第69-73页 |
| 4.3 基于 SIMSCAPE 腿型跳跃机器人系统建模 | 第73-78页 |
| 4.3.1 机器人机构建模 | 第73-75页 |
| 4.3.2 传动系统建模 | 第75-76页 |
| 4.3.3 直流电机建模 | 第76-77页 |
| 4.3.4 腿型跳跃机器人系统建模 | 第77-78页 |
| 4.4 仿真实验 | 第78-80页 |
| 4.5 小结 | 第80-82页 |
| 第五章 腿型跳跃机器人落地控制零动态设计及稳定性分析 | 第82-99页 |
| 5.1 引言 | 第82-83页 |
| 5.2 平面腿型跳跃机器人落地相等价模型 | 第83-85页 |
| 5.3 落地阶段的切换零动态状态模型 | 第85-87页 |
| 5.4 切换零动态的稳定性 | 第87-91页 |
| 5.5 落地阶段的闭环动力学 | 第91-96页 |
| 5.6 落地稳定性仿真实验 | 第96-98页 |
| 5.7 小结 | 第98-99页 |
| 第六章 平面腿型跳跃机器人样机研制与试验研究 | 第99-117页 |
| 6.1 引言 | 第99页 |
| 6.2 平面腿型跳跃机器人机构本体设计 | 第99-105页 |
| 6.2.1 平面腿型跳跃机器人试验样机总体结构 | 第99-101页 |
| 6.2.2 动力系统设计 | 第101-102页 |
| 6.2.3 传动系统设计 | 第102-103页 |
| 6.2.4 机器人脚掌设计 | 第103页 |
| 6.2.5 弹性关节设计 | 第103-105页 |
| 6.3 平面腿型跳跃机器人控制系统设计 | 第105-110页 |
| 6.3.1 控制系统体系结构 | 第105-108页 |
| 6.3.2 控制系统软件结构 | 第108-109页 |
| 6.3.3 控制系统传感器 | 第109-110页 |
| 6.4 平面腿型跳跃机器人试验研究 | 第110-116页 |
| 6.4.1 机器人起跳试验 | 第110-111页 |
| 6.4.2 机器人单周期稳定跳跃试验 | 第111-114页 |
| 6.4.3 机器人扩展的跳跃性能试验 | 第114-116页 |
| 6.5 小结 | 第116-117页 |
| 结论 | 第117-118页 |
| 参考文献 | 第118-129页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第129-130页 |
| 致谢 | 第130-131页 |
| 附录 | 第131-133页 |
