| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第12-26页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-22页 |
| 1.2.1 球形机器人的结构设计 | 第13-19页 |
| 1.2.2 球形机器人运动特性分析的研究现状 | 第19-21页 |
| 1.2.3 球形机器人运动控制研究现状 | 第21-22页 |
| 1.2.4 研究现状总结 | 第22页 |
| 1.3 论文研究的关键问题 | 第22-23页 |
| 1.3.1 球形机器人的新型结构设计 | 第22-23页 |
| 1.3.2 球形机器人运动特性建模分析 | 第23页 |
| 1.3.3 球形机器人的运动控制 | 第23页 |
| 1.4 论文研究主要研究内容与组织结构 | 第23-26页 |
| 2 球形机器人总体结构设计 | 第26-38页 |
| 2.1 方案设计与选取 | 第26-28页 |
| 2.1.1 球形机器人构型设计研究与分析 | 第26-27页 |
| 2.1.2 球形机器人的新型驱动单元构型设计 | 第27-28页 |
| 2.2 球形机器人机械结构设计 | 第28-32页 |
| 2.2.1 球形机器人结构设计的意义 | 第28页 |
| 2.2.2 球壳设计 | 第28-29页 |
| 2.2.3 全向轮选取 | 第29页 |
| 2.2.4 驱动单元机架设计 | 第29-32页 |
| 2.2.5 传动单元设计 | 第32页 |
| 2.3 球形机器人驱动电机选取 | 第32-35页 |
| 2.4 球形机器人的虚拟样机 | 第35-36页 |
| 2.5 本章小结 | 第36-38页 |
| 3 球形机器人运动学和动力学分析 | 第38-52页 |
| 3.1 球形机器人的位姿描述方法分析 | 第38-43页 |
| 3.1.1 平面-球系统 | 第38-42页 |
| 3.1.2 驱动单元系统 | 第42-43页 |
| 3.2 球形机器人的动力学特性研究 | 第43-51页 |
| 3.2.1 正交位双全向轮驱动球形机器人动力学模型的建立 | 第45-47页 |
| 3.2.2 基于牛顿-欧拉法的动力学分析 | 第47-48页 |
| 3.2.3 动力学微分方程求解 | 第48-51页 |
| 3.3 本章小结 | 第51-52页 |
| 4 球形机器人的运动形式分析 | 第52-66页 |
| 4.1 球形机器人转向运动分析 | 第52-53页 |
| 4.2 球形机器人直线运动分析 | 第53-57页 |
| 4.2.1 启动阶段 | 第53-54页 |
| 4.2.2 加速阶段 | 第54页 |
| 4.2.3 匀速直线运动阶段 | 第54-57页 |
| 4.3 球形机器人爬坡运动分析 | 第57-59页 |
| 4.4 球形机器人越障能力分析 | 第59-62页 |
| 4.4.1 静止状态的越障运动 | 第60-61页 |
| 4.4.2 运动状态越障 | 第61-62页 |
| 4.5 球形机器人跳跃运动分析 | 第62-64页 |
| 4.6 本章小结 | 第64-66页 |
| 5 球形机器人的运动仿真研究 | 第66-80页 |
| 5.1 虚拟样机模型的建立 | 第66-67页 |
| 5.2 直线运动仿真分析 | 第67-72页 |
| 5.2.1 恒转矩作用下的运动特性分析 | 第68-69页 |
| 5.2.2 恒转速作用下的运动特性分析 | 第69-71页 |
| 5.2.3 匀速直线运动特性分析 | 第71-72页 |
| 5.3 转向运动仿真分析 | 第72-74页 |
| 5.4 特殊运动形式仿真分析 | 第74-79页 |
| 5.4.1 爬坡运动 | 第74-76页 |
| 5.4.2 越障运动 | 第76-77页 |
| 5.4.3 跳跃运动 | 第77-79页 |
| 5.5 本章小结 | 第79-80页 |
| 6 球形机器人样机的驱动控制与试验 | 第80-88页 |
| 6.1 控制系统的构成 | 第80-84页 |
| 6.1.1 控制单元选取 | 第80-82页 |
| 6.1.2 通信单元设计 | 第82页 |
| 6.1.3 遥控器按键编码的获取 | 第82-84页 |
| 6.2 电机的PWM控制与遥控 | 第84-87页 |
| 6.2.1 PWM控制原理 | 第84-85页 |
| 6.2.2 PWM控制子程序 | 第85-86页 |
| 6.2.3 调速控制电路设计与实现 | 第86-87页 |
| 6.3 本章小结 | 第87-88页 |
| 7 总结与展望 | 第88-90页 |
| 7.1 论文工作总结 | 第88页 |
| 7.2 展望 | 第88-90页 |
| 参考文献 | 第90-94页 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第94-98页 |
| 学位论文数据集 | 第98页 |