| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题的研究目的及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 | 第10-16页 |
| 1.2.1 国外欠驱动体操机器人的研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 国内欠驱动单杠体操机器人的研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.3 国内外欠驱动单杠体操机器人的分析及总结 | 第15-16页 |
| 1.3 课题的主要研究内容 | 第16-17页 |
| 第2章 体操机器人系统设计 | 第17-36页 |
| 2.1 引言 | 第17页 |
| 2.2 动作规划 | 第17-18页 |
| 2.3 体操机器人的结构设计 | 第18-24页 |
| 2.3.1 整体结构设计 | 第18-21页 |
| 2.3.2 髋关节设计 | 第21-22页 |
| 2.3.3 手爪关节设计 | 第22-24页 |
| 2.3.4 机器人走线 | 第24页 |
| 2.4 系统硬件电路设计 | 第24-34页 |
| 2.4.1 髋关节单机驱动器设计 | 第26-29页 |
| 2.4.2 机器人控制电路 | 第29-32页 |
| 2.4.3 电池过放保护电路 | 第32-33页 |
| 2.4.4 无线控制电路 | 第33-34页 |
| 2.5 控制系统PCB设计 | 第34-35页 |
| 2.6 本章小结 | 第35-36页 |
| 第3章 体操机器人动力学分析与建模 | 第36-51页 |
| 3.1 引言 | 第36页 |
| 3.2 拉格朗日方程 | 第36-38页 |
| 3.3 体操机器人动力学建模及分析 | 第38-47页 |
| 3.3.1 理想情况下手爪抓杠的动力学建模 | 第38-40页 |
| 3.3.2 一般情况下手爪抓杠的动力学建模 | 第40-43页 |
| 3.3.3 两手爪均脱离单杠的动力学建模 | 第43-47页 |
| 3.4 动力学模型求解及仿真验证 | 第47-50页 |
| 3.5 本章小结 | 第50-51页 |
| 第4章 体操机器人控制及实验 | 第51-64页 |
| 4.1 引言 | 第51页 |
| 4.2 Spong摆起控制算法 | 第51-56页 |
| 4.2.1 欠驱动关节响应线性化 | 第52-54页 |
| 4.2.2 驱动关节响应线性化 | 第54-56页 |
| 4.3 Spong控制算法的改进 | 第56-57页 |
| 4.4 摆起和大回环运动仿真分析 | 第57-58页 |
| 4.5 体操动作实验 | 第58-63页 |
| 4.5.1 手爪抓杠实验 | 第59-60页 |
| 4.5.2 机器人单杠摆起实验 | 第60-62页 |
| 4.5.3 算法鲁棒性实验 | 第62-63页 |
| 4.6 本章小结 | 第63-64页 |
| 结论 | 第64-65页 |
| 参考文献 | 第65-69页 |
| 致谢 | 第69页 |