双足机器人稳定行走的仿人预测控制方法研究
| 中文摘要 | 第1-5页 |
| 英文摘要 | 第5-10页 |
| 1 绪论 | 第10-28页 |
| ·选题背景和研究的意义及目的 | 第10-11页 |
| ·选题背景 | 第10-11页 |
| ·研究的意义及目的 | 第11页 |
| ·双足机器人样机系统的研究进展 | 第11-15页 |
| ·双足机器人的理论研究内容与方法 | 第15-17页 |
| ·双足机器人稳定行走理论及控制的研究现状 | 第17-22页 |
| ·逆运动学的研究现状 | 第17-19页 |
| ·动力学和三维仿真的研究现状 | 第19-20页 |
| ·基于预测控制生成步行模式的研究现状 | 第20-21页 |
| ·基于ZMP 稳定行走控制的研究现状 | 第21-22页 |
| ·稳定行走控制理论所要研究的主要问题 | 第22-23页 |
| ·论文构成 | 第23-28页 |
| ·引入仿人智能控制的必要性 | 第23-24页 |
| ·本文的主要研究内容 | 第24-25页 |
| ·本文拟解决的问题和研究主线 | 第25-26页 |
| ·各章内容安排 | 第26-28页 |
| 2 改进的逆运动学算法 | 第28-54页 |
| ·引言 | 第28-29页 |
| ·运动学基本理论 | 第29-44页 |
| ·基本物理量及其关系 | 第29-34页 |
| ·姿态矩阵和位姿矩阵 | 第34-36页 |
| ·由旋转矩阵求角速度矢量 | 第36-38页 |
| ·齐次变换的链乘法则 | 第38-40页 |
| ·双足机器人正运动学 | 第40-42页 |
| ·雅可比矩阵 | 第42-44页 |
| ·逆运动学的原算法及问题 | 第44-46页 |
| ·原算法介绍 | 第44-46页 |
| ·存在的问题 | 第46页 |
| ·改进的逆运动学算法(IIKA) | 第46-50页 |
| ·逆运动学的近似解 | 第46-47页 |
| ·基于模糊自适应可调增益控制的改进算法 | 第47-50页 |
| ·实验对比分析 | 第50-53页 |
| ·本章小结 | 第53-54页 |
| 3 ZMP 和动力学模型分析 | 第54-72页 |
| ·引言 | 第54-55页 |
| ·双足机器人步行方式的分类与比较 | 第55-56页 |
| ·双足机器人行走过程分析 | 第56-57页 |
| ·ZMP 稳定性判据分析 | 第57-64页 |
| ·ZMP 的概念 | 第57-58页 |
| ·ZMP 与稳定性的关系 | 第58-60页 |
| ·ZMP 的计算 | 第60-63页 |
| ·稳定区域与稳定裕度 | 第63-64页 |
| ·双足机器人的动力学模型 | 第64-69页 |
| ·空间速度的定义 | 第64-65页 |
| ·连杆空间速度的计算 | 第65-67页 |
| ·基于空间速度的动力学模型 | 第67-69页 |
| ·本章小结 | 第69-72页 |
| 4 稳定步行模式预测控制的实现方法 | 第72-82页 |
| ·引言 | 第72-73页 |
| ·ZMP 伺服系统的状态空间模型 | 第73-74页 |
| ·基于预测控制的步行模式生成 | 第74-76页 |
| ·预测控制器 | 第74-75页 |
| ·步行模式生成方法 | 第75-76页 |
| ·生成步行模式的参数分析 | 第76-79页 |
| ·参数间的关系 | 第76-78页 |
| ·影响步行模式的关键参数 | 第78-79页 |
| ·参数的实验标定及验证 | 第79-81页 |
| ·本章小结 | 第81-82页 |
| 5 稳定行走的仿人预测运动控制 | 第82-102页 |
| ·引言 | 第82-83页 |
| ·预备知识 | 第83-89页 |
| ·仿人智能控制(HSIC)的基本原理 | 第83-85页 |
| ·仿人智能控制器的设计 | 第85-88页 |
| ·预测控制与仿人智能控制的结合 | 第88-89页 |
| ·步行模式生成的预测控制方法 | 第89-92页 |
| ·基于预测控制的可变ZMP 系统 | 第92-97页 |
| ·可变ZMP 的定义及用途 | 第92-94页 |
| ·可变ZMP 的逆系统设计 | 第94-95页 |
| ·带逆系统的预测控制系统的性能 | 第95-97页 |
| ·仿人预测控制系统（HSPC） | 第97-101页 |
| ·ZMP 跟踪误差分析 | 第97-99页 |
| ·仿人预测控制系统的设计 | 第99-101页 |
| ·本章小结 | 第101-102页 |
| 6 仿真系统开发与实验验证 | 第102-118页 |
| ·引言 | 第102-103页 |
| ·双足机器人数据结构的建立与参数设置 | 第103-106页 |
| ·数据结构的建立 | 第103-105页 |
| ·连杆和关节参数设置 | 第105-106页 |
| ·双足机器人运动学模型及关节运动算法设计 | 第106-108页 |
| ·双足机器人的运动学模型 | 第106-107页 |
| ·关节运动算法设计 | 第107-108页 |
| ·三维仿真系统建立 | 第108-111页 |
| ·三维仿真系统建立方法 | 第108-110页 |
| ·行走姿态的三维仿真 | 第110-111页 |
| ·实验验证 | 第111-117页 |
| ·改进的逆运动学算法(IIKA)实验 | 第111-113页 |
| ·基于仿人预测控制的行走实验 | 第113-117页 |
| ·本章小结 | 第117-118页 |
| 7 结论与展望 | 第118-122页 |
| ·本文研究工作总结 | 第118-119页 |
| ·主要创新点 | 第119-120页 |
| ·后续研究工作的展望 | 第120-122页 |
| 致谢 | 第122-124页 |
| 参考文献 | 第124-134页 |
| 附录 | 第134页 |
| A 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 | 第134页 |
| B 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第134页 |
