| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第8-16页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第8-9页 |
| 1.2 管道四足机器人的研究现状 | 第9-14页 |
| 1.2.1 管道机器人国内外研究现状 | 第9-12页 |
| 1.2.2 四足机器人国内外研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3 研究内容及结构安排 | 第14-16页 |
| 2 管道四足机器人方案设计 | 第16-42页 |
| 2.1 引言 | 第16页 |
| 2.2 管道四足机器人系统框架设计 | 第16-18页 |
| 2.3 管道四足机器人机械结构设计 | 第18-25页 |
| 2.3.1 机器人腿部结构设计 | 第19-21页 |
| 2.3.2 管道四足机器人机身结构设计 | 第21-22页 |
| 2.3.3 管道四足机器人四肢关节驱动方式 | 第22-25页 |
| 2.4 管道四足机器人控制方案设计 | 第25-27页 |
| 2.4.1 管道四足机器人控制系统需求分析 | 第25页 |
| 2.4.2 管道四足机器人控制系统框架设计 | 第25-27页 |
| 2.5 管道四足机器人硬件设计 | 第27-35页 |
| 2.5.1 机器人控制系统核心硬件设计 | 第27-29页 |
| 2.5.2 基于FGPA的核心控制单元硬件电路设计 | 第29-33页 |
| 2.5.3 管道四足机器人通信系统设计 | 第33-35页 |
| 2.6 管道四足机器人上位机系统设计 | 第35-39页 |
| 2.7 管道四足机器人整机样机 | 第39-40页 |
| 2.8 本章小结 | 第40-42页 |
| 3 管道四足机器人的步态分析及规划 | 第42-56页 |
| 3.1 引言 | 第42页 |
| 3.2 步态基本概念 | 第42-43页 |
| 3.3 管道四足机器人运动学模型分析 | 第43-48页 |
| 3.3.1 机器人腿部结构运动学建模 | 第43-46页 |
| 3.3.2 机器人正向运动学分析 | 第46-47页 |
| 3.3.3 机器人逆向运动学分析 | 第47-48页 |
| 3.4 管道四足机器人步态规划 | 第48-55页 |
| 3.4.1 管道四足机器人步态运动理论 | 第48-49页 |
| 3.4.2 管道四足机器人静态运动步态分析 | 第49-50页 |
| 3.4.3 管道四足机器人静态运动步态设计 | 第50-55页 |
| 3.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 4 管道四足机器人位置数据滤噪与轨迹重绘 | 第56-64页 |
| 4.1 引言 | 第56页 |
| 4.1.1 管道四足机器人轨迹重绘的需求 | 第56页 |
| 4.2 机器人轨迹定位与重绘方法 | 第56-58页 |
| 4.3 改进型机器人位置数据滤波器的设计 | 第58-62页 |
| 4.3.1 机器人系统数学模型化 | 第59-60页 |
| 4.3.2 观测噪声数学模型化 | 第60-61页 |
| 4.3.3 改进型卡尔曼滤波器的实现 | 第61-62页 |
| 4.4 本章小结 | 第62-64页 |
| 5 管道四足机器人系统的实验和结果 | 第64-70页 |
| 5.1 引言 | 第64页 |
| 5.2 管道四足机器人运行实验 | 第64-68页 |
| 5.2.1 管道四足机器人控制实验和运动步态规划实验 | 第64-65页 |
| 5.2.2 机器人位置数据滤噪与轨迹重绘实验 | 第65-68页 |
| 5.3 本章小结 | 第68-70页 |
| 6 总结与展望 | 第70-72页 |
| 6.1 总结 | 第70页 |
| 6.2 研究展望 | 第70-72页 |
| 致谢 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 附录 | 第78页 |
| A 作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第78页 |
| B 作者在攻读学位期间取得的科研成果 | 第78页 |
| C 作者在攻读学位期间参与的科研项目及获奖情况 | 第78页 |