| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第19-47页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第19-20页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第20-43页 |
| 1.2.1 腿足式机器人的研制现状 | 第20-37页 |
| 1.2.2 腿足式机器人跳跃运动控制的研究现状 | 第37-41页 |
| 1.2.3 腿足式机器人抗扰动平衡控制的研究现状 | 第41-43页 |
| 1.3 本文的研究内容和主要贡献 | 第43-45页 |
| 1.4 本文组织结构 | 第45-47页 |
| 第二章 串联弹性驱动关节的设计与控制 | 第47-80页 |
| 2.1 引言 | 第47-49页 |
| 2.2 串联弹性驱动关节的设计与建模 | 第49-53页 |
| 2.2.1 串联弹性驱动关节的结构 | 第49-50页 |
| 2.2.2 串联弹性驱动关节的数学模型 | 第50-53页 |
| 2.3 串联弹性驱动关节的标定 | 第53-58页 |
| 2.3.1 标定算法设计 | 第53-57页 |
| 2.3.2 标定方案设计 | 第57-58页 |
| 2.4 串联弹性驱动关节的力矩控制器设计与分析 | 第58-60页 |
| 2.5 串联弹性驱动关节的速度/位置伺服控制器设计 | 第60-70页 |
| 2.5.1 基于神经网络与EKF的串联弹性驱动关节速度控制器 | 第60-66页 |
| 2.5.2 基于自适应控制与EKF的位置控制器设计 | 第66-70页 |
| 2.6 串联弹性驱动关节的快速位置控制 | 第70-72页 |
| 2.7 串联弹性驱动关节单关节控制实验 | 第72-78页 |
| 2.7.1 实验平台介绍 | 第72页 |
| 2.7.2 串联弹性驱动关节的标定实验 | 第72-73页 |
| 2.7.3 串联弹性驱动关节的力矩控制实验 | 第73-74页 |
| 2.7.4 串联弹性驱动关节的自适应速度/位置伺服控制实验 | 第74-78页 |
| 2.7.5 串联弹性驱动关节的快速位置控制实验 | 第78页 |
| 2.8 本章小结 | 第78-80页 |
| 第三章 腿足式机器人的通用辨识器设计 | 第80-103页 |
| 3.1 引言 | 第80-82页 |
| 3.2 辨识器生成器的框架 | 第82页 |
| 3.3 随机变量向量空间下的变量定义 | 第82-86页 |
| 3.3.1 描述随机变量的数据结构设计 | 第83-84页 |
| 3.3.2 随机变量间运算的定义 | 第84页 |
| 3.3.3 通过随机变量数据结构生成的辨识器 | 第84-86页 |
| 3.4 腿足式机器人的迭代辨识模块设计 | 第86-96页 |
| 3.4.1 开链系统的动力学辨识模块 | 第87-90页 |
| 3.4.2 辨识器生成器在具有多接触点的闭链系统中的扩展 | 第90-93页 |
| 3.4.3 辨识器可辨识性和无偏性的证明 | 第93-96页 |
| 3.5 辨识器生成器的仿真实验 | 第96-98页 |
| 3.6 辨识器生成器的实物实验 | 第98-101页 |
| 3.6.1 两自由度串联弹性驱动关节系统的离线辨识实验 | 第99-100页 |
| 3.6.2 两自由度串联弹性驱动单腿机器人在线辨识实验 | 第100-101页 |
| 3.7 本章小结 | 第101-103页 |
| 第四章 双足站立机器人的自适应柔顺控制设计 | 第103-127页 |
| 4.1 引言 | 第103-104页 |
| 4.2 双足机器人的建模与控制器设计 | 第104-107页 |
| 4.2.1 双足机器人建模 | 第104-106页 |
| 4.2.2 双足站立相的姿态控制器 | 第106-107页 |
| 4.3 双足机器人的重力补偿在线辨识器设计 | 第107-114页 |
| 4.3.1 辨识器模块在双足机器人中的连接结构 | 第108-109页 |
| 4.3.2 辨识器生成器对应的辨识方程 | 第109-113页 |
| 4.3.3 辨识器的在线辨识更新律 | 第113-114页 |
| 4.4 双足机器人自适应控制律的设计 | 第114-118页 |
| 4.5 双足站立相的自适应柔顺控制实验 | 第118-126页 |
| 4.5.1 实验平台介绍 | 第118-120页 |
| 4.5.2 无自适应能力的机器人对比实验 | 第120-121页 |
| 4.5.3 具备自适应能力的机器人受扰动与恒定接触实验 | 第121-122页 |
| 4.5.4 具备自适应能力的机器人变负载实验 | 第122-126页 |
| 4.6 本章小结 | 第126-127页 |
| 第五章 腿足式机器人跳跃控制 | 第127-145页 |
| 5.1 引言 | 第127-128页 |
| 5.2 面向跑跳的串联弹性驱动关节性能指标设计 | 第128-133页 |
| 5.2.1 串联弹性驱动关节在跑跳过程中的特性分析 | 第128-131页 |
| 5.2.2 跑跳机器人简化模型 | 第131-132页 |
| 5.2.3 串联弹性驱动关节在跑跳过程中的指标设计 | 第132-133页 |
| 5.3 采用串联弹性驱动关节的腿足式机器人跑跳控制算法设计 | 第133-139页 |
| 5.3.1 跑跳过程的性能限制分析 | 第133-135页 |
| 5.3.2 基于关节性能限制的跑跳算法设计 | 第135-137页 |
| 5.3.3 加入被动脚踝关节的机器人跑跳 | 第137-139页 |
| 5.4 高能效跑跳实验 | 第139-144页 |
| 5.4.1 带脚踝单腿跳跃机器人的跳跃实验 | 第139-142页 |
| 5.4.2 带脚踝双足机器人跑步实验 | 第142-144页 |
| 5.5 本章小结 | 第144-145页 |
| 第六章 腿足式机器人的自学习动态跳跃平衡控制 | 第145-162页 |
| 6.1 引言 | 第145-146页 |
| 6.2 腿足式机器人跳跃平衡控制整体框架 | 第146-147页 |
| 6.3 腿足式机器人的落脚点选择器设计 | 第147-149页 |
| 6.4 腿足式机器人的跳跃姿态平衡控制器 | 第149-155页 |
| 6.4.1 自学习姿态平衡控制的框架 | 第149-151页 |
| 6.4.2 腿足式机器人跳跃过程中的姿态平衡学习模型 | 第151-152页 |
| 6.4.3 腿足式机器人跳跃过程中的力矩规划器设计 | 第152-155页 |
| 6.5 单腿机器人稳定跳跃控制实验 | 第155-160页 |
| 6.5.1 单腿跳跃机器人硬件系统 | 第155-156页 |
| 6.5.2 机器人连续跳跃平衡控制实验 | 第156-160页 |
| 6.6 本章小结 | 第160-162页 |
| 第七章总结与展望 | 第162-166页 |
| 7.1 总结 | 第162-164页 |
| 7.2 展望 | 第164-166页 |
| 参考文献 | 第166-179页 |
| 致谢 | 第179-181页 |
| 作者简介 | 第181-182页 |
| 攻读学位期间取得的学术成果 | 第182页 |
