| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-30页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第14-15页 |
| 1.2 模块化自重构机器人系统研究现状 | 第15-23页 |
| 1.2.1 硬件系统 | 第15-20页 |
| 1.2.2 软件系统 | 第20-23页 |
| 1.3 模块化机器人协调运动规划与运动能力进化研究现状 | 第23-29页 |
| 1.3.1 模块化机器人协调运动规划与控制 | 第23-25页 |
| 1.3.2 基于参数搜索的模块化机器人运动能力进化 | 第25-26页 |
| 1.3.3 面向任意构型的自建模运动能力进化 | 第26-28页 |
| 1.3.4 协调运动规划与运动能力进化综述分析 | 第28-29页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第29-30页 |
| 第2章 模块化机器人运动进化仿真平台开发 | 第30-45页 |
| 2.1 引言 | 第30页 |
| 2.2 UBOT模块化机器人 | 第30-32页 |
| 2.3 运动进化仿真平台开发 | 第32-42页 |
| 2.3.1 软件需求与框架 | 第32-34页 |
| 2.3.2 面向对象的软件开发 | 第34-36页 |
| 2.3.3 核心功能实现 | 第36-42页 |
| 2.4 进化框架实现 | 第42-44页 |
| 2.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 第3章 链式构型多模式运动规划 | 第45-66页 |
| 3.1 引言 | 第45页 |
| 3.2 节律运动控制器 | 第45-47页 |
| 3.3 毛虫构型多模式运动规划 | 第47-56页 |
| 3.3.1 横波运动 | 第49-52页 |
| 3.3.2 纵波运动 | 第52-56页 |
| 3.4 链式构型闭环多模式运动规划 | 第56-65页 |
| 3.4.1 Serpenoid多边形滚动模型 | 第56-60页 |
| 3.4.2 运动性能分析 | 第60-63页 |
| 3.4.3 模式切换策略 | 第63-64页 |
| 3.4.4 应用场景 | 第64-65页 |
| 3.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 第4章 基于参数搜索的典型构型运动能力进化 | 第66-85页 |
| 4.1 引言 | 第66页 |
| 4.2 基于标准粒子群搜索算法的运动能力进化 | 第66-68页 |
| 4.3 基于行为空间稀疏度粒子群搜索算法的运动能力进化 | 第68-70页 |
| 4.3.1 行为特征向量与行为稀疏度定义 | 第69-70页 |
| 4.3.2 算法流程 | 第70页 |
| 4.4 典型构型的运动能力进化与分析 | 第70-78页 |
| 4.4.1 典型构型及其控制器表达式 | 第71-74页 |
| 4.4.2 行为特征向量 | 第74页 |
| 4.4.3 进化结果与分析 | 第74-78页 |
| 4.5 多运动模式发掘 | 第78-79页 |
| 4.6 典型构型运动进化步态结果与分析 | 第79-84页 |
| 4.7 本章小结 | 第84-85页 |
| 第5章 面向任意构型的自建模运动能力进化 | 第85-101页 |
| 5.1 引言 | 第85页 |
| 5.2 自建模运动能力进化框架 | 第85-87页 |
| 5.3 任意构型的控制器自建模 | 第87-93页 |
| 5.3.1 拓扑解析 | 第87-88页 |
| 5.3.2 支链驱动关节设定 | 第88-89页 |
| 5.3.3 控制器表达式生成 | 第89-93页 |
| 5.4 任意构型的运动能力进化与分析 | 第93-100页 |
| 5.4.1 任意构型运动控制器自建模案例研究 | 第93-95页 |
| 5.4.2 进化结果与分析 | 第95-100页 |
| 5.5 本章小结 | 第100-101页 |
| 第6章 UBOT模块化机器人实验研究 | 第101-120页 |
| 6.1 引言 | 第101页 |
| 6.2 UBOT模块电控系统开发 | 第101-107页 |
| 6.2.1 模块多功能连接面设计 | 第102页 |
| 6.2.2 控制系统硬件设计 | 第102-105页 |
| 6.2.3 控制系统软件设计 | 第105-107页 |
| 6.3 构型识别、匹配与步态映射 | 第107-112页 |
| 6.3.1 构型识别 | 第107-109页 |
| 6.3.2 构型匹配与步态映射 | 第109-112页 |
| 6.4 协调运动实验与分析 | 第112-119页 |
| 6.4.1 链式构型多模式运动规划实验验证 | 第112-115页 |
| 6.4.2 运动能力进化步态的实验和分析 | 第115-119页 |
| 6.5 本章小结 | 第119-120页 |
| 结论 | 第120-123页 |
| 参考文献 | 第123-132页 |
| 附录 1 | 第132-135页 |
| 附录 2 | 第135-139页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第139-141页 |
| 致谢 | 第141-142页 |
| 个人简历 | 第142页 |
