| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-9页 |
| 第一章 绪论 | 第9-15页 |
| ·课题背景和研究意义 | 第9页 |
| ·国内外蛇形机器人研究进展 | 第9-11页 |
| ·机器人动力学建模方法介绍及其比较 | 第11-13页 |
| ·本课题的主要内容描述 | 第13-14页 |
| ·本章小结 | 第14-15页 |
| 第二章 蛇形机器人的设计 | 第15-33页 |
| ·自然界中蛇的骨架结构分析 | 第15-16页 |
| ·生物蛇的骨架具体分析 | 第15页 |
| ·生物蛇的骨架模型的简化 | 第15-16页 |
| ·机构的模块化设计 | 第16页 |
| ·机构的可重构设计 | 第16-17页 |
| ·机构的可重构设计 | 第17-20页 |
| ·所选用的数字舵机 | 第18-19页 |
| ·附加表皮设计和自身携载电池模式 | 第19-20页 |
| ·模块之间的连接方式分析 | 第20-26页 |
| ·蛇形机器人模块常用的连接方式分析 | 第20-24页 |
| ·蛇身正交连接和头部尾部 P-R 连接 | 第24-26页 |
| ·蛇形机器人运动控制的基本原理 | 第26页 |
| ·PWM 控制 HS-7950TH 数字舵机 | 第26-28页 |
| ·多级闭环运动控制系统框架 | 第28-29页 |
| ·多级闭环运动控制系统框架 | 第29-31页 |
| ·主控制器选型 | 第29-30页 |
| ·从控制器选型 | 第30-31页 |
| ·控制系统中的难点及其解决办法 | 第31-32页 |
| ·本章小结 | 第32-33页 |
| 第三章 蛇形机器人动力学建模理论基础 | 第33-36页 |
| ·引言 | 第33页 |
| ·机械模型的建立 | 第33-36页 |
| 第四章 蛇形机器人蠕动步态的动力学建模 | 第36-54页 |
| ·引言 | 第36页 |
| ·蛇形机器人按照 Serpenoid 曲线推进的蠕动步态 | 第36-39页 |
| ·Serpenoid 曲线定义 | 第36-37页 |
| ·相邻连杆之间的角度变化函数的研究 | 第37-39页 |
| ·蛇形机器人蠕动步态下的动力学建模 | 第39-40页 |
| ·舵机驱动扭矩的计算 | 第40-41页 |
| ·地面环境对其摩擦力的计算 | 第41-42页 |
| ·舵机转动所需最大力矩的计算 | 第42-46页 |
| ·蛇形机器人控制器的设计 | 第46-53页 |
| ·单关节开环传递函数的求解 | 第46-49页 |
| ·单关节位置跟踪控制器的设计 | 第49-51页 |
| ·位置和速度反馈增益的确定 | 第51页 |
| ·非最少的有限拍控制器设计 | 第51-53页 |
| ·本章小结 | 第53-54页 |
| 第五章 蛇形机器人蜿蜒步态的动力学建模 | 第54-68页 |
| ·引言 | 第54页 |
| ·蛇形机器人蜿蜒运动的机械模型建立 | 第54-55页 |
| ·地面对其摩擦力模型建立 | 第55-59页 |
| ·蜿蜒步态中地面对其摩擦力模型的建立 | 第56-57页 |
| ·地面摩擦力的求解 | 第57-59页 |
| ·地面对其摩擦力矩的求解 | 第59页 |
| ·舵机驱动力的求解 | 第59-61页 |
| ·蛇形机器人各个关节之间的内力求解 | 第59-61页 |
| ·舵机驱动力的求解 | 第61页 |
| ·参考坐标系的选取 | 第61-65页 |
| ·蛇形机器人蜿蜒运动轨迹分析 | 第65-67页 |
| ·蛇形机器人的关节加速度求解 | 第66页 |
| ·蛇形机器人沿前进方向的角加速度求解 | 第66-67页 |
| ·蛇形机器人运动速度、运动位移和运动方向的求解 | 第67页 |
| ·本章小结 | 第67-68页 |
| 总结与展望 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
| 附件 | 第76页 |