| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 目录 | 第10-14页 |
| 第1章 绪论 | 第14-33页 |
| 1.1 论文研究背景及意义 | 第14-16页 |
| 1.2 四足机器人仿生运动控制理论与方法的研究现状 | 第16-25页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第16-21页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第21-24页 |
| 1.2.3 四足机器人仿生运动控制理论与方法的研究趋势 | 第24-25页 |
| 1.3 四足机器人运动控制系统与技术的研究现状 | 第25-31页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第25-29页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第29-30页 |
| 1.3.3 四足机器人运动控制系统与技术的研究趋势 | 第30-31页 |
| 1.4 本文主要研究内容及结构安排 | 第31-33页 |
| 第2章 四足机器人的仿生机构设计与运动分析 | 第33-62页 |
| 2.1 仿生学研究与四足机器人运动机构参数确定 | 第33-47页 |
| 2.1.1 典型四足哺乳动物的骨骼结构分析 | 第33-36页 |
| 2.1.2 四足机器人运动机构参数确定 | 第36-47页 |
| 2.2 四足机器人结构仿生设计 | 第47-52页 |
| 2.2.1 设计方法与整体设计方案 | 第47-50页 |
| 2.2.2 四足机器人腿部结构设计 | 第50-52页 |
| 2.2.3 四足机器人整体结构设计 | 第52页 |
| 2.3 四足机器人 ADAMS 虚拟样机建模 | 第52-55页 |
| 2.3.1 四足机器人三维模型简化 | 第53-54页 |
| 2.3.2 四足机器人虚拟样机建模 | 第54-55页 |
| 2.4 不同关节配置方式的四足机器人仿真分析与性能评价 | 第55-61页 |
| 2.4.1 速度分析 | 第55-56页 |
| 2.4.2 能耗分析 | 第56-58页 |
| 2.4.3 地形适应性分析 | 第58-61页 |
| 2.4.4 对比结论 | 第61页 |
| 2.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 第3章 基于 CPG 的四足机器人步态生成与步态转换 | 第62-100页 |
| 3.1 四足动物运动神经控制机理分析 | 第62-64页 |
| 3.2 四足动物步态的定义与分类 | 第64-65页 |
| 3.3 四足机器人 CPG 控制方式建模 | 第65-81页 |
| 3.3.1 CPG 振荡单元模型及其动态特性分析 | 第65-69页 |
| 3.3.2 四足机器人 CPG 控制网络一 | 第69-77页 |
| 3.3.3 四足机器人 CPG 控制网络二 | 第77-81页 |
| 3.4 四足机器人平滑步态转换 | 第81-89页 |
| 3.4.1 CPG 步态转换方法 | 第82-85页 |
| 3.4.2 基于 CPG 的平滑步态转换方法 | 第85-89页 |
| 3.5 四足机器人 CPG 步态算法的联合仿真实验 | 第89-99页 |
| 3.5.1 四足机器人联合仿真系统模型 | 第89-90页 |
| 3.5.2 四足机器人典型步态运动仿真实验 | 第90-93页 |
| 3.5.3 四足机器人步态转换仿真实验 | 第93-99页 |
| 3.6 本章小结 | 第99-100页 |
| 第4章 基于生物反射机制的四足机器人地形适应性控制 | 第100-141页 |
| 4.1 生物反射机制及相应功能分析 | 第100-101页 |
| 4.2 四足机器人的反射组织体系 | 第101-102页 |
| 4.3 加入反馈的四足机器人 CPG 控制模型 | 第102-103页 |
| 4.4 前庭反射建模与机器人斜坡运动的实现 | 第103-118页 |
| 4.4.1 前庭反射生物机理与动物的坡面运动 | 第103-104页 |
| 4.4.2 四足机器人斜坡运动分析 | 第104-106页 |
| 4.4.3 前庭反射建模 | 第106-108页 |
| 4.4.4 前庭反射模型的进一步修正 | 第108-110页 |
| 4.4.5 前庭反射仿真模型与数值仿真结果 | 第110-113页 |
| 4.4.6 四足机器人斜坡运动仿真实验 | 第113-118页 |
| 4.5 屈肌反射建模与机器人越障运动的实现 | 第118-140页 |
| 4.5.1 屈肌反射生物机理与动物的越障运动 | 第118页 |
| 4.5.2 屈肌反射建模 | 第118-123页 |
| 4.5.3 屈肌反射模型参数的确定 | 第123-130页 |
| 4.5.4 屈肌反射仿真模型与数值仿真结果 | 第130-134页 |
| 4.5.5 四足机器人越障运动仿真实验 | 第134-140页 |
| 4.6 本章小结 | 第140-141页 |
| 第5章 四足机器人侧向冲击下的动态稳定性控制 | 第141-156页 |
| 5.1 四足机器人侧向稳定性控制策略 | 第141-142页 |
| 5.2 考虑侧向运动的 CPG 控制网络模型 | 第142-149页 |
| 5.2.1 CPG 控制网络的整体结构 | 第142-143页 |
| 5.2.2 连接权重矩阵的取值 | 第143-146页 |
| 5.2.3 关节控制信号幅值的确定 | 第146-149页 |
| 5.3 联合仿真实验及结论 | 第149-154页 |
| 5.4 本章小结 | 第154-156页 |
| 第6章 四足机器人运动控制系统设计 | 第156-176页 |
| 6.1 四足机器人控制系统总体方案 | 第156-159页 |
| 6.1.1 复合式控制系统体系结构 | 第156-158页 |
| 6.1.2 控制系统硬件组成 | 第158-159页 |
| 6.2 步态生成器的硬件设计 | 第159-168页 |
| 6.2.1 步态生成器整体设计方案 | 第159-160页 |
| 6.2.2 步态生成器核心板的硬件设计 | 第160-165页 |
| 6.2.3 步态生成器扩展板的硬件设计 | 第165-168页 |
| 6.3 步态生成器的软件设计 | 第168-175页 |
| 6.3.1 步态生成器总体软件设计 | 第168页 |
| 6.3.2 基于 NiosⅡ的系统内核设计 | 第168-171页 |
| 6.3.3 CAN 总线通信程序设计 | 第171-173页 |
| 6.3.4 双口 RAM 通信程序设计 | 第173-175页 |
| 6.4 本章小结 | 第175-176页 |
| 第7章 四足机器人样机研制与实验研究 | 第176-188页 |
| 7.1 四足机器人原理样机的研制 | 第176-177页 |
| 7.2 四足机器人控制性能实验 | 第177-186页 |
| 7.2.1 CAN 总线通信实验 | 第177-180页 |
| 7.2.2 机器人单腿运动控制实验 | 第180-184页 |
| 7.2.3 液压驱动单元性能测试与控制实验 | 第184-185页 |
| 7.2.4 机器人步态规划测试实验 | 第185-186页 |
| 7.3 本章小结 | 第186-188页 |
| 结论与展望 | 第188-192页 |
| 参考文献 | 第192-202页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第202-204页 |
| 致谢 | 第204页 |
