| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 目录 | 第9-13页 |
| 图表目录 | 第13-18页 |
| 第1章 绪论 | 第18-43页 |
| ·两轮自平衡机器人概述 | 第18-19页 |
| ·国内外研究现状 | 第19-37页 |
| ·国外研究现状 | 第19-33页 |
| ·国内研究现状 | 第33-37页 |
| ·两轮自平衡机器人研究现状分析 | 第37-40页 |
| ·课题研究意义 | 第40-41页 |
| ·本文主要研究内容 | 第41-43页 |
| 第2章 机器人的系统构建及姿态测量方法 | 第43-68页 |
| ·机器人的机械系统 | 第43-47页 |
| ·摇摆自由度机构 | 第44-46页 |
| ·平移自由度机构 | 第46-47页 |
| ·机器人的控制系统 | 第47-54页 |
| ·机器人的传感系统 | 第48-49页 |
| ·电机驱动系统 | 第49-51页 |
| ·机器人控制系统的软件体系 | 第51-54页 |
| ·基于加速度计和陀螺仪的姿态测量方法 | 第54-60页 |
| ·利用加速度计测量机器人的倾角 | 第56-58页 |
| ·利用陀螺仪测量机器人的倾角 | 第58-59页 |
| ·传感器安装位置对测量的影响及补偿 | 第59-60页 |
| ·基于卡尔曼滤波的多传感器信息融合技术 | 第60-67页 |
| ·传感器信号的预处理 | 第60-62页 |
| ·卡尔曼滤波器原理 | 第62-65页 |
| ·两轮自平衡机器人的卡尔曼滤波器设计 | 第65-67页 |
| ·小结 | 第67-68页 |
| 第3章 机器人的运动学与动力学研究 | 第68-89页 |
| ·建模假设条件及参数说明 | 第68-70页 |
| ·机器人的运动学 | 第70-72页 |
| ·多自由度两轮机器人的动力学 | 第72-82页 |
| ·多体动力学建模方法 | 第72-73页 |
| ·多自由度两轮机器人的直行动力学 | 第73-80页 |
| ·多自由度两轮机器人的转向动力学 | 第80-82页 |
| ·动力学特性分析 | 第82-87页 |
| ·运动稳态分析——受力分析角度 | 第82-84页 |
| ·运动稳态分析——微分方程角度 | 第84-86页 |
| ·线性化及系统状态空间能控性分析 | 第86-87页 |
| ·小结 | 第87-89页 |
| 第4章 带摩擦补偿的机器人滑模平衡控制研究 | 第89-111页 |
| ·摩擦模型概述 | 第89-94页 |
| ·静态摩擦模型 | 第90-92页 |
| ·动态摩擦模型 | 第92-94页 |
| ·两轮机器人若干参数的辨识 | 第94-101页 |
| ·基于库仑—黏性摩擦模型的参数辨识 | 第95-97页 |
| ·基于 Stribeck 摩擦模型的参数辨识 | 第97-99页 |
| ·车轮转动惯量的辨识 | 第99-101页 |
| ·机器人的平衡控制器设计 | 第101-104页 |
| ·滑模变结构控制概述 | 第101-102页 |
| ·两轮机器人的滑模控制器设计 | 第102-104页 |
| ·机器人的平衡控制仿真 | 第104-110页 |
| ·ADAMS 与 MATLAB 联合仿真环境的构建 | 第104-107页 |
| ·动力学仿真 | 第107-110页 |
| ·小结 | 第110-111页 |
| 第5章 机器人的行走及转向控制研究 | 第111-147页 |
| ·平移自由度伺服控制 | 第111-115页 |
| ·多自由度两轮机器人的直行控制方法 | 第115-133页 |
| ·直行控制策略 | 第115-117页 |
| ·基于模糊逻辑的多自由两轮机器人速度控制方法 | 第117-122页 |
| ·多自由度两轮机器人直行控制仿真 | 第122-133页 |
| ·多自由度两轮机器人转向控制方法 | 第133-136页 |
| ·滑模转向控制器设计 | 第133-134页 |
| ·转向控制仿真 | 第134-136页 |
| ·多自由度两轮机器人的转向防倾覆控制 | 第136-145页 |
| ·力学分析 | 第136-139页 |
| ·摇摆自由度对转向稳定性的改善分析 | 第139-142页 |
| ·防倾覆控制及仿真 | 第142-145页 |
| ·小结 | 第145-147页 |
| 第6章 多自由度两轮机器人的实验研究 | 第147-165页 |
| ·机器人实验系统 | 第147-148页 |
| ·机器人平衡实验 | 第148-153页 |
| ·带初始角度的平衡实验 | 第148-151页 |
| ·摩擦补偿平衡实验 | 第151-152页 |
| ·冲击下的平衡实验 | 第152-153页 |
| ·机器人平地行走实验 | 第153-158页 |
| ·行走控制策略一 | 第153-154页 |
| ·行走控制策略二 | 第154-156页 |
| ·行走控制策略三 | 第156-158页 |
| ·机器人坡面行走实验 | 第158-161页 |
| ·机器人转向行走实验 | 第161-163页 |
| ·小结 | 第163-165页 |
| 结论 | 第165-168页 |
| 参考文献 | 第168-181页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第181-184页 |
| 学术论文 | 第181-182页 |
| 发明专利 | 第182页 |
| 参加科研项目 | 第182-184页 |
| 致谢 | 第184-185页 |
| 作者简介 | 第185页 |