腿式机器人分布式控制系统与运动优化
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7页 |
| 1 绪论 | 第11-23页 |
| 1.1 研究背景 | 第11-12页 |
| 1.2 相关研究 | 第12-21页 |
| 1.2.1 腿式机器人系统 | 第12-13页 |
| 1.2.2 机器人运动控制系统研究现状 | 第13-17页 |
| 1.2.3 腿式机器人运动优化研究现状 | 第17-21页 |
| 1.3 本文主要内容和创新点 | 第21页 |
| 1.4 本文结构 | 第21-23页 |
| 2 腿式机器人分布式运动控制系统 | 第23-39页 |
| 2.1 引言 | 第23页 |
| 2.2 SEA单关节实验平台控制系统分析 | 第23-26页 |
| 2.2.1 SEA关节控制 | 第24页 |
| 2.2.2 二级CPU结构实验平台的局限性 | 第24-26页 |
| 2.3 分布式运动控制解决方案 | 第26-33页 |
| 2.3.1 方案设计分析 | 第26-27页 |
| 2.3.2 系统整体框架 | 第27-29页 |
| 2.3.3 相关硬件模块 | 第29-30页 |
| 2.3.4 SEA伺服功能扩展卡 | 第30-33页 |
| 2.4 SEA同时精确力控制与储能的可行性分析 | 第33-37页 |
| 2.5 本章小结 | 第37-39页 |
| 3 分布式运动控制系统的软件设计 | 第39-57页 |
| 3.1 软件框架 | 第39-42页 |
| 3.2 实时性保证 | 第42-44页 |
| 3.3 伺服控制协议 | 第44-48页 |
| 3.3.1 设备身份定义 | 第45-46页 |
| 3.3.2 命令解析与状态报告 | 第46-48页 |
| 3.4 对电机伺服驱动器的高指令频率 | 第48-54页 |
| 3.4.1 SDO下达速度指令实验 | 第49-52页 |
| 3.4.2 PDO下达速度指令实验 | 第52-54页 |
| 3.5 力矩跟随实验 | 第54-55页 |
| 3.6 本章小结 | 第55-57页 |
| 4 平面五连杆双腿机器人运动优化 | 第57-79页 |
| 4.1 平面五连杆双腿机器人系统建模 | 第57-62页 |
| 4.1.1 平面五连杆双腿机器人的运动学模型 | 第57-59页 |
| 4.1.2 平面五连杆双腿机器人的动力学方程 | 第59-62页 |
| 4.2 运动优化框架 | 第62-68页 |
| 4.2.1 目标函数 | 第62-63页 |
| 4.2.2 最优运动轨迹求解算法框架 | 第63-68页 |
| 4.3 目标函数值与梯度快速求解算法 | 第68-77页 |
| 4.3.1 目标函数分析 | 第68-71页 |
| 4.3.2 梯度函数分析 | 第71-75页 |
| 4.3.3 算法流程 | 第75-77页 |
| 4.4 本章小结 | 第77-79页 |
| 5 运动优化实验与分析 | 第79-91页 |
| 5.1 实验平台及模型参数 | 第79-80页 |
| 5.2 仿真实验一 | 第80-85页 |
| 5.2.1 实验目的与方法 | 第80页 |
| 5.2.2 运动指标分析 | 第80-83页 |
| 5.2.3 运动特征分析 | 第83-85页 |
| 5.3 仿真实验二 | 第85-89页 |
| 5.3.1 实验目的与方法 | 第85-86页 |
| 5.3.2 运动指标分析 | 第86-87页 |
| 5.3.3 运动特征分析 | 第87-89页 |
| 5.4 本章小结 | 第89-91页 |
| 6 总结与展望 | 第91-93页 |
| 6.1 总结 | 第91-92页 |
| 6.2 展望 | 第92-93页 |
| 参考文献 | 第93-99页 |
| 在学期间所取得的科研成果 | 第99-101页 |
| 作者简历 | 第101页 |
