中文摘要 | 第3-5页 |
英文摘要 | 第5-6页 |
1 绪论 | 第9-25页 |
1.1 课题的研究背景、意义和目的 | 第9-11页 |
1.1.1 研究背景及意义 | 第9-11页 |
1.1.2 课题研究目的 | 第11页 |
1.2 仿生四足机器人国内外研究现状 | 第11-22页 |
1.2.1 仿生四足机器人的仿生结构研究现状 | 第11-18页 |
1.2.2 仿生四足机器人的运动控制与步态研究现状 | 第18-22页 |
1.3 本文主要研究内容 | 第22-25页 |
2 基于SLIP模型的仿生机器腿设计与分析 | 第25-49页 |
2.1 引言 | 第25页 |
2.2 基于SLIP模型的仿生腿部设计 | 第25-38页 |
2.2.1 仿生连杆机器腿设计 | 第25-27页 |
2.2.2 SLIP模型的动力学分析 | 第27-32页 |
2.2.3 机器人单腿结构参数确定 | 第32-36页 |
2.2.4 同轴双电机驱动的腿部设计 | 第36-38页 |
2.3 单腿运动学和动力学模型建立 | 第38-46页 |
2.3.1 单腿运动学分析 | 第38-41页 |
2.3.2 单腿足端工作空间 | 第41-44页 |
2.3.3 机器人腿部动力学建模 | 第44-46页 |
2.4 LCS-Ⅱ仿生四足机器人整体结构 | 第46-48页 |
2.5 本章小结 | 第48-49页 |
3 LCS-Ⅱ仿生四足机器人运动步态规划 | 第49-69页 |
3.1 引言 | 第49页 |
3.2 步态的相关定义 | 第49-54页 |
3.2.1 步态表征参数 | 第49-51页 |
3.2.2 步态描述方法及运动稳定性判据 | 第51-54页 |
3.3 足端轨迹规划 | 第54-59页 |
3.3.1 基于机身前进速度的着地相轨迹规划 | 第54-56页 |
3.3.2 基于足端着地零冲击的飞行相轨迹规划 | 第56-59页 |
3.4 静态步态规划 | 第59-62页 |
3.4.1 直线行走步态规划 | 第59-61页 |
3.4.2 转弯步态规划 | 第61-62页 |
3.5 动态步态规划 | 第62-67页 |
3.5.1 对角步态规划 | 第62-65页 |
3.5.2 遛步步态规划 | 第65-67页 |
3.6 本章小结 | 第67-69页 |
4 LCS-Ⅱ仿生四足机器人运动控制系统及控制策略 | 第69-85页 |
4.1 引言 | 第69页 |
4.2 控制平台硬件结构设计 | 第69-74页 |
4.2.1 分布式控制结构设计 | 第69-70页 |
4.2.2 控制系统微处理器 | 第70-71页 |
4.2.3 传感器系统 | 第71-74页 |
4.3 基于足端反力的反馈运动控制策略 | 第74-78页 |
4.4 基于Simulink软件平台的运动控制系统搭建 | 第78-82页 |
4.4.1 LCS-Ⅱ仿生四足机器人单腿运动控制验证 | 第79-81页 |
4.4.2 传感器模块的硬件在环仿真 | 第81-82页 |
4.4.3 系统任务控制流程及调度 | 第82页 |
4.5 本章小结 | 第82-85页 |
5 LCS-Ⅱ仿生四足机器人样机实验研究 | 第85-99页 |
5.1 引言 | 第85页 |
5.2 LCS-Ⅱ仿生四足机器人物理样机实验 | 第85-96页 |
5.2.1 机器人行走步态实验 | 第86-89页 |
5.2.2 机器人对角原地踏步实验 | 第89-92页 |
5.2.3 机器人对角小跑实验 | 第92-96页 |
5.3 LCS系列仿生四足机器人性能参数 | 第96-97页 |
5.4 本章小结 | 第97-99页 |
6 结论与展望 | 第99-101页 |
6.1 总结 | 第99-100页 |
6.2 未来展望 | 第100-101页 |
致谢 | 第101-103页 |
参考文献 | 第103-109页 |
附录 | 第109页 |
A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第109页 |
B.作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 | 第109页 |