仿人机器人的设计与研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外仿人机器人研究概况 | 第10-13页 |
| 1.2.1 国外仿人机器人研究概况 | 第10-12页 |
| 1.2.2 国内仿人机器人研究概况 | 第12-13页 |
| 1.3 仿人机器人步态规划研究方法 | 第13-15页 |
| 1.4 本论文主要研究内容 | 第15-17页 |
| 2 机器人结构设计及运动学求解 | 第17-31页 |
| 2.1 引言 | 第17页 |
| 2.2 人体结构尺寸 | 第17-19页 |
| 2.2.1 人体各部分尺寸 | 第17-18页 |
| 2.2.2 人体各主要关节及其运动特点 | 第18-19页 |
| 2.2.3 小结 | 第19页 |
| 2.3 仿人机器人结构设计 | 第19-24页 |
| 2.3.1 仿人机器人结构形式 | 第19-20页 |
| 2.3.2 仿人机器人自由度配置 | 第20页 |
| 2.3.3 仿人机器人本体结构设计 | 第20-24页 |
| 2.4 机器人运动学模型研究 | 第24-30页 |
| 2.4.1 前向运动学模型 | 第24-28页 |
| 2.4.2 侧向运动学模型 | 第28-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 3 仿人机器人步态规划 | 第31-46页 |
| 3.1 引言 | 第31-32页 |
| 3.2 步态稳定性研究 | 第32-35页 |
| 3.2.1 步态分类与比较 | 第32页 |
| 3.2.2 ZMP稳定性判据 | 第32-34页 |
| 3.2.3 ZMP坐标建立与计算 | 第34-35页 |
| 3.3 步态规划方法 | 第35-38页 |
| 3.3.1 步态规划变量参数 | 第35-36页 |
| 3.3.2 姿态约束条件 | 第36页 |
| 3.3.3 步态规划 | 第36-37页 |
| 3.3.4 三点式规划法 | 第37-38页 |
| 3.4 平面步行步态规划 | 第38-45页 |
| 3.4.1 周期步态规划 | 第38-41页 |
| 3.4.2 起步加速和停步减速规划 | 第41-42页 |
| 3.4.3 步态仿真 | 第42-45页 |
| 3.5 本章小结 | 第45-46页 |
| 4 仿人机器人动力学研究 | 第46-58页 |
| 4.1 引言 | 第46页 |
| 4.2 虚拟样机仿真 | 第46-54页 |
| 4.2.1 建立虚拟样机模型 | 第46-48页 |
| 4.2.2 平面步态仿真 | 第48-50页 |
| 4.2.3 平面步态仿真结果分析 | 第50-54页 |
| 4.3 物理样机实验 | 第54-57页 |
| 4.4 本章小结 | 第57-58页 |
| 5 仿人机器人受力分析及结构优化设计 | 第58-69页 |
| 5.1 引言 | 第58-59页 |
| 5.2 仿人机器人关键部件模态分析 | 第59-65页 |
| 5.2.1 大腿模态分析 | 第59-60页 |
| 5.2.2 小腿模态分析 | 第60-61页 |
| 5.2.3 大臂模态分析 | 第61-63页 |
| 5.2.4 上躯体模态分析 | 第63-64页 |
| 5.2.5 下躯体模态分析 | 第64-65页 |
| 5.3 关键部件应力分析 | 第65-67页 |
| 5.3.1 U型部件应力分析 | 第65-67页 |
| 5.4 机器人关键部件优化设计 | 第67-68页 |
| 5.4.1 优化结构选取 | 第67页 |
| 5.4.2 结构优化后U型部件模型 | 第67-68页 |
| 5.4.3 优化模型应力分析 | 第68页 |
| 5.5 本章小结 | 第68-69页 |
| 6 控制系统设计 | 第69-83页 |
| 6.1 前言 | 第69-70页 |
| 6.2 控制及信息处理部分 | 第70-73页 |
| 6.2.1 核心控制芯片简介 | 第70-72页 |
| 6.2.2 核心控制芯片选择 | 第72页 |
| 6.2.3 核心控制芯片外围电路设计 | 第72-73页 |
| 6.3 动力部分 | 第73-74页 |
| 6.4 驱动部分 | 第74-75页 |
| 6.5 执行部分 | 第75-76页 |
| 6.6 传感部分 | 第76-77页 |
| 6.7 控制系统硬件原理图及PCB电路设计 | 第77-79页 |
| 6.8 仿人机器人程序设计 | 第79-82页 |
| 6.8.1 概述 | 第79页 |
| 6.8.2 下位机控制程序设计 | 第79-82页 |
| 6.9 本章小结 | 第82-83页 |
| 结论与展望 | 第83-85页 |
| 参考文献 | 第85-89页 |
| 致谢 | 第89-90页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文、专利 | 第90-91页 |
