空间仿壁虎机器人姿态调控与着陆碰撞的初步研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 注释表 | 第12-13页 |
| 缩略词 | 第13-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-23页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第15-21页 |
| 1.2.1 国外仿壁虎机器人研究现状 | 第16-18页 |
| 1.2.2 国内仿壁虎机器人研究现状 | 第18-20页 |
| 1.2.3 微重力模拟以及空间姿态调整方式简介 | 第20-21页 |
| 1.2.4 空间机器人着陆缓冲方式简介 | 第21页 |
| 1.3 课题的来源及本论文的主要工作 | 第21-23页 |
| 1.3.1 课题来源 | 第21页 |
| 1.3.2 本论文的主要工作 | 第21-23页 |
| 第二章 空间仿壁虎机器人运动学分析 | 第23-36页 |
| 2.1 机器人结构设计 | 第23-28页 |
| 2.1.1 机器人腿部结构设计要求 | 第23-24页 |
| 2.1.2 关节驱动方法 | 第24页 |
| 2.1.3 空间仿壁虎机器人结构设计 | 第24-28页 |
| 2.2 运动学理论基础 | 第28-30页 |
| 2.2.1 足端位姿 | 第28-30页 |
| 2.2.2 坐标变换 | 第30页 |
| 2.2.3 运动学基本问题 | 第30页 |
| 2.3 空间仿壁虎机器人运动学分析 | 第30-35页 |
| 2.3.1 机器人正向运动学分析 | 第31-33页 |
| 2.3.2 机器人逆向运动学分析 | 第33-35页 |
| 2.4 本章小结 | 第35-36页 |
| 第三章 空间仿壁虎机器人控制系统设计 | 第36-50页 |
| 3.1 仿生机器人控制系统概述 | 第36-37页 |
| 3.1.1 机器人控制系统架构 | 第36页 |
| 3.1.2 空间仿壁虎机器人控制系统设计要求 | 第36-37页 |
| 3.2 空间仿壁虎机器人控制系统硬件设计 | 第37-44页 |
| 3.2.1 主控芯片概述 | 第38-39页 |
| 3.2.2 主控芯片最小系统电路图 | 第39-40页 |
| 3.2.3 电源供电部分电路图 | 第40-41页 |
| 3.2.4 通信部分电路图 | 第41-42页 |
| 3.2.5 舵机控制接口电路 | 第42-43页 |
| 3.2.6 控制系统电路板布局布线原则 | 第43-44页 |
| 3.3 空间仿壁虎机器人控制系统软件设计 | 第44-49页 |
| 3.3.1 嵌入式实时操作系统介绍 | 第44-45页 |
| 3.3.2 控制系统启动程序 | 第45页 |
| 3.3.3 驱动程序 | 第45-48页 |
| 3.3.4 uC/OS-Ⅲ嵌入式操作系统的移植 | 第48-49页 |
| 3.4 本章小结 | 第49-50页 |
| 第四章 空间仿壁虎机器人的姿态调控 | 第50-65页 |
| 4.1 姿态传感器简介 | 第50-54页 |
| 4.1.1 姿态传感器的规格及性能指标 | 第50-51页 |
| 4.1.2 姿态传感器工作原理 | 第51-52页 |
| 4.1.3 姿态传感器通讯协议结构 | 第52-54页 |
| 4.2 其它模块简介 | 第54-56页 |
| 4.2.1 尾部电机驱动模快 | 第54页 |
| 4.2.2 测距传感器模快 | 第54-56页 |
| 4.3 空间仿壁虎机器人姿态调控数学模型 | 第56-60页 |
| 4.3.1 空间仿壁虎机器人姿态调控仿真 | 第57-58页 |
| 4.3.2 空间仿壁虎机器人转动惯量估算 | 第58-59页 |
| 4.3.3 空间仿壁虎机器人外界扰动量估算 | 第59-60页 |
| 4.4 空间仿壁虎机器人姿态调控策略 | 第60-64页 |
| 4.4.1 空间仿壁虎机器人姿态调整方法 | 第60-61页 |
| 4.4.2 空间仿壁虎机器人姿态调控算法 | 第61页 |
| 4.4.3 空间仿壁虎机器人姿态调控策略 | 第61-63页 |
| 4.4.4 空间仿壁虎机器人姿态调控实验 | 第63-64页 |
| 4.5 本章小结 | 第64-65页 |
| 第五章 空间仿壁虎机器人着陆碰撞初步研究 | 第65-84页 |
| 5.1 机器人足端结构设计 | 第65-66页 |
| 5.2 足端力采集系统软硬件设计 | 第66-70页 |
| 5.2.1 力信号提取 | 第66页 |
| 5.2.2 力信号放大以及采集 | 第66-69页 |
| 5.2.3 力采集系统供电电路 | 第69页 |
| 5.2.4 力采集系统软件设计 | 第69-70页 |
| 5.3 三维力传感器标定及应用 | 第70-73页 |
| 5.3.1 三维力传感器静态标定及解耦 | 第70-72页 |
| 5.3.2 三维力传感器的应用 | 第72-73页 |
| 5.4 粘附材料性能测试 | 第73-78页 |
| 5.4.1 宽度与法向粘附力的关系 | 第73-74页 |
| 5.4.2 宽度与切向粘附力的关系 | 第74-75页 |
| 5.4.3 粘附材料的粘附区域 | 第75-76页 |
| 5.4.4 基底材料厚度与各向异性力关系 | 第76-77页 |
| 5.4.5 粘附模型 | 第77-78页 |
| 5.5 机器人碰撞动力学分析 | 第78-79页 |
| 5.6 机器人碰撞实验 | 第79-83页 |
| 5.7 本章小结 | 第83-84页 |
| 第六章 总结与展望 | 第84-86页 |
| 6.1 本文主要工作与结论 | 第84-85页 |
| 6.2 论文主要创新点 | 第85页 |
| 6.3 未来工作展望 | 第85-86页 |
| 参考文献 | 第86-90页 |
| 致谢 | 第90-91页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第91页 |
