仿人机器人能量最优步态的测地线方法研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-18页 |
| 1.1 课题背景与意义 | 第9页 |
| 1.2 仿人机器人国内外研究现状 | 第9-14页 |
| 1.2.1 仿人机器人国外研究现状 | 第9-13页 |
| 1.2.2 仿人机器人国内研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 仿人机器人步态规划方法 | 第14-17页 |
| 1.3.1 基于仿生运动学的步态规划 | 第14-15页 |
| 1.3.2 基于模型的步态规划 | 第15-16页 |
| 1.3.3 基于能耗优化的步态规划研究 | 第16页 |
| 1.3.4 基于智能算法的步态规划研究 | 第16-17页 |
| 1.3.5 基于CPG的步态规划方法 | 第17页 |
| 1.4 论文主要研究内容 | 第17-18页 |
| 第二章 机器人轨迹规划中测地线方法能量优化的研究 | 第18-34页 |
| 2.1 引言 | 第18-19页 |
| 2.2 建立3D-LIPM机器人测地线方程 | 第19-24页 |
| 2.2.1 测地线 | 第19-20页 |
| 2.2.2 构建弧长最优的黎曼度量 | 第20-22页 |
| 2.2.3 Christoffel符号 | 第22-23页 |
| 2.2.4 3D-LIPM机器人测地线微分方程 | 第23-24页 |
| 2.3 求解方法介绍 | 第24-25页 |
| 2.4 MATLAB软件概述 | 第25-26页 |
| 2.4.1 MATLAB简介 | 第25页 |
| 2.4.2 特点 | 第25-26页 |
| 2.5 解测地线微分方程进行轨迹规划 | 第26-30页 |
| 2.5.1 确定测地线微分方程初始条件 | 第26页 |
| 2.5.2 解测地线的微分方程 | 第26-27页 |
| 2.5.3 轨迹分析 | 第27-29页 |
| 2.5.4 关节空间(黎曼空间)内测地线可视化 | 第29-30页 |
| 2.6 对测地线方程进行轨迹规划 | 第30-33页 |
| 2.6.1 给定若干θ的值时的轨迹规划图 | 第30-31页 |
| 2.6.2 给定若干ρ的值时的轨迹规划图 | 第31-32页 |
| 2.6.3 给定若干l的值时的轨迹规划图 | 第32-33页 |
| 本章小结 | 第33-34页 |
| 第三章 仿人机器人运动学分析 | 第34-54页 |
| 3.1 引言 | 第34-35页 |
| 3.2 运动学数学基础 | 第35-39页 |
| 3.2.1 空间内位姿和坐标系描述 | 第35-37页 |
| 3.2.2 坐标变换 | 第37-39页 |
| 3.3 运动学建模 | 第39-42页 |
| 3.3.1 机器人描述 | 第39-40页 |
| 3.3.2 坐标关系 | 第40-41页 |
| 3.3.3 自由度配置 | 第41-42页 |
| 3.4 运动学分析 | 第42-47页 |
| 3.4.1 正运动学 | 第42-43页 |
| 3.4.2 逆运动学 | 第43-47页 |
| 3.5 雅可比矩阵 | 第47-53页 |
| 3.5.1 雅可比定义与求解 | 第47-48页 |
| 3.5.2 末端执行器速度 | 第48-49页 |
| 3.5.3 腿部6个关节速度计算 | 第49-53页 |
| 本章小结 | 第53-54页 |
| 第四章 仿人机器人步态的参数规划 | 第54-64页 |
| 4.1 引言 | 第54页 |
| 4.2 稳定性判断 | 第54-55页 |
| 4.2.1 步态分类 | 第54页 |
| 4.2.2 ZMP稳定性判断 | 第54-55页 |
| 4.3 仿人机器人的步态规划 | 第55-58页 |
| 4.3.1 与步态规划有关概念 | 第56页 |
| 4.3.2 姿态相关研究 | 第56-57页 |
| 4.3.3 步态规划思想 | 第57-58页 |
| 4.4 关节轨迹规划 | 第58-63页 |
| 4.4.1 踝关节轨迹规划 | 第58-60页 |
| 4.4.2 髋关节轨迹规划 | 第60-62页 |
| 4.4.3 各关节轨迹规划 | 第62-63页 |
| 本章小结 | 第63-64页 |
| 第五章 仿人机器人步行运动仿真 | 第64-84页 |
| 5.1 引言 | 第64页 |
| 5.2 虚拟样机技术 | 第64-65页 |
| 5.3 ADAMS软件模块简介 | 第65页 |
| 5.4 仿人机器人模型的导入 | 第65-68页 |
| 5.4.1 数据转换类型 | 第65页 |
| 5.4.2 添加约束驱动 | 第65-67页 |
| 5.4.3 模型检测 | 第67-68页 |
| 5.5 仿人机器人模型运动仿真 | 第68-70页 |
| 5.6 仿人机器人仿真分析 | 第70-83页 |
| 5.6.1 质心基于测地线方法的仿真 | 第70-77页 |
| 5.6.2 质心轨迹为梯形函数的仿真 | 第77-82页 |
| 5.6.3 两种方法的关节力矩仿真对比 | 第82-83页 |
| 本章小结 | 第83-84页 |
| 第六章 仿人机器人行走实验 | 第84-89页 |
| 6.1 引言 | 第84页 |
| 6.2 仿人机器人机械结构介绍 | 第84-86页 |
| 6.2.1 仿人机器人整体结构 | 第84页 |
| 6.2.2 舵机结构与参数 | 第84-86页 |
| 6.3 实物机器人动作试验 | 第86-88页 |
| 本章小结 | 第88-89页 |
| 结论 | 第89-90页 |
| 参考文献 | 第90-94页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第94-95页 |
| 致谢 | 第95页 |
