基于章鱼仿生的柔性臂建模与控制
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 章鱼臂机器人的研究现状 | 第11-17页 |
| 1.2.1 生物结构 | 第11-12页 |
| 1.2.2 建模方式 | 第12-13页 |
| 1.2.3 驱动方式 | 第13-16页 |
| 1.2.4 控制方式 | 第16-17页 |
| 1.3 论文的研究内容和章节安排 | 第17-19页 |
| 第二章 线驱动型章鱼臂的弯曲角度控制 | 第19-34页 |
| 2.1 微梁理论 | 第19-22页 |
| 2.1.1 Cosserat理论 | 第19-20页 |
| 2.1.2 Cosserat梁的运动学方程 | 第20-21页 |
| 2.1.3 Cosserat梁的静力学方程 | 第21-22页 |
| 2.2 手臂内嵌线缆配置 | 第22页 |
| 2.3 手臂动态模型的建立 | 第22-25页 |
| 2.3.1 章鱼臂运动学模型 | 第23页 |
| 2.3.2 章鱼臂动力学模型 | 第23-25页 |
| 2.4 手臂弯曲角度控制 | 第25-30页 |
| 2.4.1 微分方程计算方法 | 第25-26页 |
| 2.4.2 章鱼臂弯曲角度控制算法 | 第26-29页 |
| 2.4.3 手臂角度控制算法验证 | 第29-30页 |
| 2.5 章鱼臂角度控制仿真结果 | 第30-33页 |
| 2.5.1 手臂第一段弯曲角度控制 | 第30-32页 |
| 2.5.2 完整手臂弯曲角度控制 | 第32-33页 |
| 2.6 本章小结 | 第33-34页 |
| 第三章 线驱动型章鱼臂的期望姿势仿真 | 第34-48页 |
| 3.1 期望曲线的图像处理 | 第34-37页 |
| 3.1.1 图片的灰度化处理 | 第34-35页 |
| 3.1.2 二值化图像处理 | 第35-37页 |
| 3.2 章鱼臂姿势的角度获取 | 第37-40页 |
| 3.2.1 章鱼臂图片曲线读取 | 第37-38页 |
| 3.2.2 章鱼臂曲线斜率读取 | 第38-40页 |
| 3.3 章鱼臂斜率优化 | 第40-41页 |
| 3.4 章鱼臂结果优化分析 | 第41-47页 |
| 3.4.1 相关性分析理论 | 第42-43页 |
| 3.4.2 不同形状章鱼臂的修正结果分析 | 第43-47页 |
| 3.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 第四章 基于强化学习算法的章鱼臂动态仿真 | 第48-61页 |
| 4.1 二维多段章鱼臂模型 | 第48-50页 |
| 4.2 在线GPTD算法 | 第50-52页 |
| 4.2.1 强化学习原理 | 第50-51页 |
| 4.2.2 TD算法 | 第51页 |
| 4.2.3 GPTD算法 | 第51页 |
| 4.2.4 在线稀疏化 | 第51-52页 |
| 4.3 学习算法程序设计 | 第52-53页 |
| 4.4 GPTD算法参数设置 | 第53-57页 |
| 4.5 强化学习结果 | 第57-60页 |
| 4.5.1 章鱼臂运动轨迹 | 第57-58页 |
| 4.5.2 章鱼臂动态获取目标 | 第58-60页 |
| 4.6 本章小结 | 第60-61页 |
| 第五章 总结与展望 | 第61-63页 |
| 5.1 研究总结 | 第61页 |
| 5.2 后续展望 | 第61-63页 |
| 参考文献 | 第63-67页 |
| 致谢 | 第67-68页 |
| 附录 | 第68页 |
