| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-23页 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 双足机器人国内外研究现状 | 第12-17页 |
| 1.2.1 国外研究现状分析 | 第12-15页 |
| 1.2.2 国内研究现状分析 | 第15-17页 |
| 1.3 双足机器人理论研究概况 | 第17-20页 |
| 1.3.1 双足机器人的步态规划研究概况 | 第17-18页 |
| 1.3.2 双足机器人稳定性判据研究概况 | 第18-20页 |
| 1.4 双足机器人稳定性面临的几个问题 | 第20-21页 |
| 1.5 论文主要研究内容 | 第21-23页 |
| 第二章 双足机器人的数学模型 | 第23-41页 |
| 2.1 引言 | 第23-24页 |
| 2.2 双足机器人位置与姿态的描述 | 第24-28页 |
| 2.2.1 机器人坐标系变换 | 第24-25页 |
| 2.2.2 齐次坐标和变换矩阵 | 第25-27页 |
| 2.2.3 连杆坐标系Denavit-Hartenberg(D-H)表示法 | 第27-28页 |
| 2.3 双足机器人的运动学模型 | 第28-35页 |
| 2.3.1 双足机器人的自由度配置 | 第29-30页 |
| 2.3.2 正运动学模型 | 第30-32页 |
| 2.3.3 逆运动学模型 | 第32-35页 |
| 2.4 机器人稳定性判据原理 | 第35-40页 |
| 2.4.1 重心地面投影点(COG)的计算 | 第35页 |
| 2.4.2 零力矩点(ZMP)的计算 | 第35-38页 |
| 2.4.3 双足机器人上楼梯稳定行走的条件 | 第38-40页 |
| 2.5 本章小结 | 第40-41页 |
| 第三章 双足机器人上楼梯步态规划 | 第41-65页 |
| 3.1 前言 | 第41页 |
| 3.2 双足机器人的变长倒立摆模型 | 第41-44页 |
| 3.2.1 变长倒立摆模型 | 第42页 |
| 3.2.2 变长倒立摆模型运动描述 | 第42-44页 |
| 3.3 双足机器人上楼梯的几何约束条件 | 第44-48页 |
| 3.3.1 支撑腿几何约束条件 | 第44-47页 |
| 3.3.2 摆动腿几何约束条件 | 第47-48页 |
| 3.4 双足机器人上楼梯的步态规划 | 第48-62页 |
| 3.4.1 前向步态规划 | 第48-56页 |
| 3.4.2 侧向步态规划 | 第56-59页 |
| 3.4.3 机器人的起步和止步规划 | 第59-62页 |
| 3.5 双足机器人性能函数设计 | 第62-64页 |
| 3.6 本章小结 | 第64-65页 |
| 第四章 双足机器人上楼梯运动仿真与特性分析 | 第65-83页 |
| 4.1 引言 | 第65页 |
| 4.2 双足机器人虚拟样机模型建立 | 第65-69页 |
| 4.2.1 基于UG的三维模型建模 | 第65-66页 |
| 4.2.2 基于ADAMS的动力学和运动学建模 | 第66-68页 |
| 4.2.3 测量方案的设置 | 第68-69页 |
| 4.3 虚拟样机的控制模块建模 | 第69-80页 |
| 4.3.1 基于MATLAB的控制模块建模 | 第69-71页 |
| 4.3.2 PID控制参数的整定 | 第71-72页 |
| 4.3.3 MATLAB与ADAMS的联合仿真 | 第72-74页 |
| 4.3.4 仿真结果分析 | 第74-80页 |
| 4.4 本章小结 | 第80-83页 |
| 第五章 双足机器人上楼梯实验 | 第83-93页 |
| 5.1 实验装置简介 | 第83-86页 |
| 5.1.1 双足机器人上楼梯测试试验台 | 第83-84页 |
| 5.1.2 双足机器人足底压力采集系统 | 第84-86页 |
| 5.2 实验原理 | 第86-87页 |
| 5.3 实验数据采集及分析 | 第87-92页 |
| 5.3.1 实验数据采集 | 第88-90页 |
| 5.3.2 实验数据分析 | 第90-92页 |
| 5.4 本章小节 | 第92-93页 |
| 第六章 结论与展望 | 第93-95页 |
| 6.1 研究成果总结 | 第93-94页 |
| 6.2 论文不足与展望 | 第94-95页 |
| 致谢 | 第95-97页 |
| 参考文献 | 第97-105页 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第105页 |