双足机器人平衡控制及步态规划研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究历史和发展态势 | 第12-19页 |
| 1.2.1 双足机器人的发展现状 | 第12-16页 |
| 1.2.2 双足机器人平衡控制概况 | 第16-17页 |
| 1.2.3 机器人阻抗控制概况 | 第17-18页 |
| 1.2.4 双足机器人步态规划及运动控制概况 | 第18-19页 |
| 1.3 本文的主要工作 | 第19-20页 |
| 1.4 本论文的结构安排 | 第20-21页 |
| 第二章 双足机器人控制系统架构与仿真平台设计 | 第21-30页 |
| 2.1 双足机器人机体结构 | 第21-23页 |
| 2.2 双足机器人控制系统框架设计 | 第23-26页 |
| 2.2.1 硬件系统设计 | 第23-25页 |
| 2.2.2 控制软件设计 | 第25-26页 |
| 2.3 双足机器人仿真平台的设计 | 第26-29页 |
| 2.3.1 机器人系统常用仿真软件 | 第26-27页 |
| 2.3.2 ADAMS虚拟样机建模 | 第27-28页 |
| 2.3.3 GAZEBO模型建立 | 第28-29页 |
| 2.4 本章小结 | 第29-30页 |
| 第三章 双足机器人运动学建模分析 | 第30-38页 |
| 3.1 双足机器人位姿的描述 | 第30-31页 |
| 3.2 正向运动学求解 | 第31-32页 |
| 3.3 逆运动学求解 | 第32-36页 |
| 3.4 五连杆平面机器人的运动仿真 | 第36-37页 |
| 3.4.1 开源运动学和动力学库KDL | 第36页 |
| 3.4.2 基于KDL的双足机器人运动学仿真 | 第36-37页 |
| 3.5 本章小结 | 第37-38页 |
| 第四章 双足机器人站姿下的平衡控制 | 第38-58页 |
| 4.1 双足机器人的平衡控制策略 | 第38-40页 |
| 4.2 双足机器人的踝关节平衡策略 | 第40-48页 |
| 4.2.1 基于倒立摆的固定阻抗模型 | 第41-43页 |
| 4.2.2 基于增强学习的自适应阻抗模型 | 第43-48页 |
| 4.3 仿真结果 | 第48-53页 |
| 4.3.1 固定阻抗与自适应阻抗仿真结果及对比 | 第48-51页 |
| 4.3.2 仿真算法的进一步优化 | 第51-53页 |
| 4.4 实验结果 | 第53-57页 |
| 4.4.1 实验设计 | 第53-54页 |
| 4.4.2 实验结果与分析 | 第54-57页 |
| 4.5 本章小结 | 第57-58页 |
| 第五章 五连杆双足机器人行走步态规划及控制 | 第58-76页 |
| 5.1 步态规划依据和方法 | 第58-59页 |
| 5.1.1 步态规划的依据 | 第58-59页 |
| 5.1.2 离线步态规划的方法 | 第59页 |
| 5.2 五连杆平面机器人模型的建立 | 第59-63页 |
| 5.2.1 五连杆模型简介 | 第60-61页 |
| 5.2.2 五连杆的运动学与动力学模型 | 第61-63页 |
| 5.3 五连杆机器人的步态规划 | 第63-67页 |
| 5.3.1 摆动腿的轨迹规划 | 第63-65页 |
| 5.3.2 髋关节的轨迹规划 | 第65-66页 |
| 5.3.3 轨迹规划展示 | 第66-67页 |
| 5.4 基于PD控制器的五连杆运动控制 | 第67-71页 |
| 5.4.1 PD控制器设计 | 第68-69页 |
| 5.4.2 仿真实验结果及分析 | 第69-71页 |
| 5.5 基于RBFNN的五连杆运动控制 | 第71-75页 |
| 5.5.1 基于动力学模型的控制分析 | 第71-72页 |
| 5.5.2 RBF神经网络控制器设计 | 第72-74页 |
| 5.5.3 仿真实验结果及分析 | 第74-75页 |
| 5.6 本章小结 | 第75-76页 |
| 第六章 双足机器人步态规划与实验 | 第76-89页 |
| 6.1 双足机器人步态规划的约束 | 第76页 |
| 6.2 双足机器人静态行走的步态规划 | 第76-83页 |
| 6.2.1 步行准备阶段运动规划 | 第77-79页 |
| 6.2.2 周期步行阶段运动规划 | 第79-81页 |
| 6.2.3 步态仿真验证 | 第81-83页 |
| 6.2.4 双足机器人步行实验 | 第83页 |
| 6.3 双足机器人上楼梯的步态规划 | 第83-88页 |
| 6.3.1 起步阶段运动规划 | 第83-84页 |
| 6.3.2 上楼梯双腿支撑阶段运动规划 | 第84-85页 |
| 6.3.3 跨两层台阶运动规划 | 第85-86页 |
| 6.3.4 双足机器人上楼梯仿真及实验 | 第86-88页 |
| 6.4 本章小结 | 第88-89页 |
| 第七章 全文总结与展望 | 第89-91页 |
| 7.1 全文总结 | 第89-90页 |
| 7.2 后续工作展望 | 第90-91页 |
| 致谢 | 第91-92页 |
| 参考文献 | 第92-97页 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 | 第97-98页 |
