| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第14-26页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第15-24页 |
| 1.2.1 仿人机器人研究现状 | 第15-20页 |
| 1.2.2 仿人机器人击打和抛投作业发展现状 | 第20-23页 |
| 1.2.3 仿人机器人乒乓球击打运动发展现状 | 第23-24页 |
| 1.3 本文的主要研究内容 | 第24-26页 |
| 第2章 仿人机器人模型与控制系统 | 第26-45页 |
| 2.1 概述 | 第26页 |
| 2.2 人体简化模型与仿人机器人模型 | 第26-29页 |
| 2.2.1 人体简化模型 | 第26-27页 |
| 2.2.2 仿人机器人模型 | 第27-29页 |
| 2.3 仿人机器人运动学与逆运动学 | 第29-40页 |
| 2.3.1 姿态变换矩阵 | 第29-31页 |
| 2.3.2 上肢运动学与逆运动学 | 第31-37页 |
| 2.3.3 下肢运动学与逆运动学 | 第37-40页 |
| 2.4 控制系统 | 第40-44页 |
| 2.4.1 控制系统设计 | 第40-43页 |
| 2.4.2 控制系统结构 | 第43-44页 |
| 2.5 小结 | 第44-45页 |
| 第3章 仿人机器人乒乓球击打运动任务要求获取 | 第45-58页 |
| 3.1 概述 | 第45页 |
| 3.2 乒乓球击打运动任务要求数学描述 | 第45-47页 |
| 3.2.1 仿人机器人作业任务特点分析 | 第45-46页 |
| 3.2.2 任务要求数学描述 | 第46-47页 |
| 3.3 乒乓球击打运动任务要求获取 | 第47-51页 |
| 3.3.1 乒乓球作业任务描述 | 第47-50页 |
| 3.3.2 作业任务要求确定与基于学习的任务要求调整 | 第50-51页 |
| 3.4 实验 | 第51-57页 |
| 3.4.1 实验设置 | 第51-52页 |
| 3.4.2 实验结果与讨论 | 第52-57页 |
| 3.5 本章小结 | 第57-58页 |
| 第4章 仿人机器人乒乓球击打运动全身轨迹规划 | 第58-81页 |
| 4.1 概述 | 第58页 |
| 4.2 击打作业预备姿态优化 | 第58-62页 |
| 4.2.1 机动性与关节限位优化 | 第58-60页 |
| 4.2.2 给定关节空间内的预备姿态优化 | 第60-62页 |
| 4.3 作业时刻机器人状态确定 | 第62-68页 |
| 4.3.1 给定质心位置条件下的躯干位移优化 | 第62-65页 |
| 4.3.2 任务要求约束下的冗余机械臂配置优化 | 第65-68页 |
| 4.4 给定约束条件的全身协调轨迹规划 | 第68-75页 |
| 4.4.1 作业手臂轨迹产生 | 第68-70页 |
| 4.4.2 躯干轨迹产生 | 第70-72页 |
| 4.4.3 稳定性优化的全身轨迹产生 | 第72-75页 |
| 4.5 实验 | 第75-80页 |
| 4.5.1 实验设置 | 第75页 |
| 4.5.2 实验结果 | 第75-80页 |
| 4.6 小结 | 第80-81页 |
| 第5章 仿人机器人乒乓球击打运动稳定性控制 | 第81-100页 |
| 5.1 概述 | 第81页 |
| 5.2 稳定性控制要求和控制结构 | 第81-84页 |
| 5.2.1 力矩平衡和防滑的双约束稳定控制要求分析 | 第81-82页 |
| 5.2.2 力矩平衡和防滑的双约束稳定性控制结构 | 第82-84页 |
| 5.3 平移和旋转运动集成的动力学模型 | 第84-87页 |
| 5.3.1 基于倒立摆-飞轮的动力学模型 | 第84-87页 |
| 5.3.2 平移和旋转运动的加速度约束 | 第87页 |
| 5.4 满足稳定性控制要求的加速度控制器 | 第87-91页 |
| 5.4.1 实时滑动指示因子 | 第87-88页 |
| 5.4.2 通用加速度控制器设计 | 第88-90页 |
| 5.4.3 旋转运动优先的加速度控制器实现 | 第90-91页 |
| 5.5 初始状态未知的稳定控制恢复运动 | 第91页 |
| 5.6 仿真与实验 | 第91-99页 |
| 5.6.1 仿真 | 第91-94页 |
| 5.6.2 实验 | 第94-99页 |
| 5.7 小结 | 第99-100页 |
| 结论与展望 | 第100-102页 |
| 参考文献 | 第102-112页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果 | 第112-114页 |
| 致谢 | 第114-115页 |
| 作者简介 | 第115页 |