| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第18-36页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第18-19页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第19-33页 |
| 1.2.1 双足机器人研究现状 | 第20-27页 |
| 1.2.2 双足机器人运动规划研究现状 | 第27-30页 |
| 1.2.3 双足机器人抗扰动控制研究现状 | 第30-33页 |
| 1.3 本课题的研究目的和意义 | 第33页 |
| 1.4 本文的研究思路和主要内容 | 第33-36页 |
| 1.4.1 本文研究思路 | 第33-34页 |
| 1.4.2 本文研究内容 | 第34-36页 |
| 第二章 欠驱动双足机器人虚拟力控制建模 | 第36-56页 |
| 2.1 引言 | 第36-37页 |
| 2.2 欠驱动平面双足机器人虚拟力控制建模 | 第37-45页 |
| 2.2.1 欠驱动平面双足机器人单腿支撑相建模 | 第37-41页 |
| 2.2.2 欠驱动平面双足机器人双腿支撑相建模 | 第41-45页 |
| 2.2.3 欠驱动平面双足机器人飞行相建模 | 第45页 |
| 2.3 欠驱动仿人机器人虚拟力控制建模 | 第45-55页 |
| 2.3.1 欠驱动仿人机器人单腿支撑相建模 | 第47-52页 |
| 2.3.2 欠驱动仿人机器人双腿支撑相建模 | 第52-55页 |
| 2.3.3 欠驱动仿人机器人飞行相建模 | 第55页 |
| 2.4 本章小结 | 第55-56页 |
| 第三章 欠驱动平面双足机器人站立抗扰动控制 | 第56-80页 |
| 3.1 引言 | 第56-58页 |
| 3.2 欠驱动平面双足机器人站立平衡控制 | 第58-63页 |
| 3.2.1 站立相运动方程 | 第58-59页 |
| 3.2.2 平衡控制的稳定轨道 | 第59-61页 |
| 3.2.3 理论最大平衡恢复能力 | 第61-63页 |
| 3.3 同时平衡控制和姿态恢复 | 第63-73页 |
| 3.3.1 过身体质心的外力扰动恢复 | 第63-66页 |
| 3.3.2 外力矩扰动恢复 | 第66-69页 |
| 3.3.3 不过身体质心的外力扰动恢复 | 第69-73页 |
| 3.4 仿真与实验 | 第73-78页 |
| 3.4.1 平衡控制实验 | 第73-74页 |
| 3.4.2 姿态恢复实验 | 第74-75页 |
| 3.4.3 同时平衡控制和姿态恢复实验 | 第75-77页 |
| 3.4.4 LQR控制实验 | 第77-78页 |
| 3.5 本章小结 | 第78-80页 |
| 第四章 欠驱动平面双足机器人动态行走规划与抗扰动控制 | 第80-102页 |
| 4.1 引言 | 第80-81页 |
| 4.2 欠驱动平面双足机器人水平运动规律分析 | 第81-85页 |
| 4.2.1 单腿支撑相水平运动规律分析 | 第81-84页 |
| 4.2.2 双腿支撑相水平运动规律分析 | 第84-85页 |
| 4.3 欠驱动平面双足机器人动态行走运动规划 | 第85-92页 |
| 4.3.1 稳态行走时的水平运动轨迹规划 | 第86-89页 |
| 4.3.2 行走速度控制 | 第89-92页 |
| 4.4 欠驱动平面双足机器人的实时落脚点控制 | 第92-94页 |
| 4.5 实验验证 | 第94-100页 |
| 4.5.1 匀速行走实验 | 第94-95页 |
| 4.5.2 变速行走实验 | 第95-97页 |
| 4.5.3 抗外力扰动实验 | 第97-99页 |
| 4.5.4 未知台阶扰动实验 | 第99-100页 |
| 4.6 本章小结 | 第100-102页 |
| 第五章 膝踝协调驱动的平面双足机器人短跑运动规划 | 第102-116页 |
| 5.1 引言 | 第102-103页 |
| 5.2 平面双足机器人短跑运动规划 | 第103-107页 |
| 5.2.1 带脚板平面双足机器人的简化模型 | 第103-104页 |
| 5.2.2 基于虚拟力控制的平面双足机器人短跑运动规划 | 第104-106页 |
| 5.2.3 支撑腿内部运动不可控现象与分析 | 第106-107页 |
| 5.3 膝踝协调驱动 | 第107-110页 |
| 5.3.1 虚拟力和支撑腿做功(功率)分析 | 第107-109页 |
| 5.3.2 踝关节角速度跟随控制 | 第109页 |
| 5.3.3 双足机器人短跑运动规划控制框图 | 第109-110页 |
| 5.4 实验与分析 | 第110-115页 |
| 5.4.1 支撑腿内部运动不可控问题 | 第111页 |
| 5.4.2 平面双足机器人动态稳定的短跑运动 | 第111-112页 |
| 5.4.3 提高双足机器人运动速度 | 第112-114页 |
| 5.4.4 减轻膝关节驱动负担 | 第114-115页 |
| 5.5 本章小结 | 第115-116页 |
| 第六章 欠驱动仿人机器人动态行走规划与抗扰动控制 | 第116-142页 |
| 6.1 引言 | 第116-117页 |
| 6.2 欠驱动仿人机器人水平运动规律分析 | 第117-120页 |
| 6.3 欠驱动仿人机器人侧向运动规划 | 第120-128页 |
| 6.3.1 侧向运动相变图轨迹规划 | 第120-126页 |
| 6.3.2 侧向跨步移动规划 | 第126-128页 |
| 6.4 基于落脚点策略的仿人机器人抗扰动控制 | 第128-133页 |
| 6.4.1 落脚点实时调整 | 第128-129页 |
| 6.4.2 单步抗侧向扰动控制 | 第129-130页 |
| 6.4.3 多步抗侧向扰动控制 | 第130-132页 |
| 6.4.4 扰动发生时刻的影响 | 第132-133页 |
| 6.5 实验与分析 | 第133-141页 |
| 6.5.1 稳态行走实验 | 第135-136页 |
| 6.5.2 抗侧向扰动实验 | 第136-138页 |
| 6.5.3 抗双向扰动实验 | 第138-140页 |
| 6.5.4 未知台阶扰动实验 | 第140-141页 |
| 6.6 本章小结 | 第141-142页 |
| 第七章 总结与展望 | 第142-146页 |
| 7.1 总结 | 第142-143页 |
| 7.2 展望 | 第143-146页 |
| 参考文献 | 第146-154页 |
| 致谢 | 第154-156页 |
| 个人简介 | 第156-157页 |
| 攻读学位期间取得的学术成果 | 第157页 |