| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-23页 |
| 1.1 课题背景和研究意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-20页 |
| 1.2.1 两轮机器人系统结构的相关研究 | 第12-18页 |
| 1.2.2 两轮机器人动力学建模方法的相关研究 | 第18-19页 |
| 1.2.3 两轮机器人运动控制方法的相关研究 | 第19-20页 |
| 1.3 本文研究内容及安排 | 第20-21页 |
| 1.4 本文结构 | 第21-23页 |
| 第2章 两轮机器人的系统设计和动力学建模分析 | 第23-41页 |
| 2.1 引言 | 第23页 |
| 2.2 两轮机器人的系统设计 | 第23-28页 |
| 2.2.1 两轮机器人的机械系统 | 第23-24页 |
| 2.2.2 两轮机器人的电气系统 | 第24-25页 |
| 2.2.3 两轮机器人的软件系统 | 第25-28页 |
| 2.3 两轮机器人的动力学建模与分析 | 第28-33页 |
| 2.3.1 模型假设 | 第28页 |
| 2.3.2 系统坐标、参数与变量 | 第28-30页 |
| 2.3.3 系统动力学模型的建立 | 第30-33页 |
| 2.4 基于数学模型和三维模型的联合仿真实验与分析 | 第33-40页 |
| 2.4.1 基于动力学模型的数字仿真实验与分析 | 第33-36页 |
| 2.4.2 基于数学模型和三维模型的联合仿真实验与分析 | 第36-39页 |
| 2.4.3 系统的稳定性和能控性分析 | 第39-40页 |
| 2.5 本章小结 | 第40-41页 |
| 第3章 两轮机器人的运动平衡控制研究 | 第41-67页 |
| 3.1 引言 | 第41页 |
| 3.2 基于立方函数PID控制器的原理与设计 | 第41-48页 |
| 3.2.1 PID控制的基本原理 | 第41-43页 |
| 3.2.2 基于立方函数的非线性PID控制器设计 | 第43-48页 |
| 3.3 基于立方函数PID控制器的姿态平衡控制 | 第48-58页 |
| 3.3.1 基于动力学模型的数字仿真实验 | 第48-51页 |
| 3.3.2 基于数学模型与三维模型的联合仿真实验 | 第51-54页 |
| 3.3.3 两轮机器人姿态平衡控制的物理实验 | 第54-58页 |
| 3.4 基于立方函数PID控制器的速度控制 | 第58-65页 |
| 3.4.1 两轮机器人运行速度控制的仿真实验 | 第58-60页 |
| 3.4.2 两轮机器人运行速度控制的物理实验 | 第60-65页 |
| 3.5 本章小结 | 第65-67页 |
| 第4章 两轮机器人的偏航运动控制研究 | 第67-75页 |
| 4.1 引言 | 第67页 |
| 4.2 两轮机器人的双闭环速度差动控制器 | 第67-69页 |
| 4.3 基于双闭环速度差动控制器的偏航运动控制实验 | 第69-74页 |
| 4.3.1 基于UMBmark理论的轨迹实验 | 第69-72页 |
| 4.3.2 两轮机器人“8”字运动实验 | 第72-74页 |
| 4.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 第5章 基于视觉图像的两轮机器人运动行为控制研究 | 第75-87页 |
| 5.1 引言 | 第75页 |
| 5.2 基于Kinect视觉功能的手势识别方法 | 第75-81页 |
| 5.2.1 Kinect的简单介绍 | 第75-76页 |
| 5.2.2 手势动作的预处理 | 第76-77页 |
| 5.2.3 动态手势模型的建立 | 第77页 |
| 5.2.4 基于DTW算法的动态手势识别方法 | 第77-81页 |
| 5.3 基于视觉图像的两轮机器人运动行为控制系统 | 第81-82页 |
| 5.3.1 动态手势的预标定 | 第81页 |
| 5.3.2 基于Kinect视觉功能的控制系统实现 | 第81-82页 |
| 5.4 物理实验 | 第82-85页 |
| 5.4.1 准确性验证 | 第83页 |
| 5.4.2 实时性与鲁棒性验证 | 第83-85页 |
| 5.5 本章小结 | 第85-87页 |
| 结论 | 第87-89页 |
| 参考文献 | 第89-93页 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 | 第93-95页 |
| 致谢 | 第95页 |
