| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 目录 | 第9-12页 |
| CONTENTS | 第12-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-32页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第15-16页 |
| 1.2 仿人机器人的研究现状 | 第16-20页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第16-18页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第18-20页 |
| 1.3 仿人机器人步态规划的研究现状及分析 | 第20-25页 |
| 1.3.1 基于仿生运动学的步态规划研究现状及分析 | 第20-21页 |
| 1.3.2 基于模型的步态规划研究现状及分析 | 第21-24页 |
| 1.3.3 基于智能算法的步态规划研究现状及分析 | 第24-25页 |
| 1.4 仿人机器人步行控制的研究现状及分析 | 第25-29页 |
| 1.4.1 基于ZMP控制的步行控制研究现状及分析 | 第26-27页 |
| 1.4.2 基于摆动脚落地控制的步行控制研究现状及分析 | 第27-28页 |
| 1.4.3 基于上半身姿态控制的步行控制研究现状及分析 | 第28-29页 |
| 1.5 本文的主要研究内容及章节安排 | 第29-32页 |
| 1.5.1 主要研究内容 | 第29-31页 |
| 1.5.2 章节安排 | 第31-32页 |
| 第二章 仿人机器人的模型及步行稳定性判据 | 第32-46页 |
| 2.1 引言 | 第32页 |
| 2.2 仿人机器人的连杆模型 | 第32-35页 |
| 2.3 运动学模型 | 第35-38页 |
| 2.3.1 正运动学模型 | 第35-36页 |
| 2.3.2 逆运动学模型 | 第36-38页 |
| 2.4 动力学模型 | 第38-41页 |
| 2.5 步行稳定性判据 | 第41-45页 |
| 2.5.1 ZMP的定义及表达式 | 第41-44页 |
| 2.5.2 稳定步行的条件 | 第44-45页 |
| 2.6 本章小结 | 第45-46页 |
| 第三章 基于CSI-PSO的步态规划 | 第46-81页 |
| 3.1 引言 | 第46-47页 |
| 3.2 仿人机器人的步行过程分析 | 第47-49页 |
| 3.3 基于三次样条插值(CSI)的步态规划 | 第49-63页 |
| 3.3.1 三次样条插值方法简介 | 第49-51页 |
| 3.3.2 基于三次样条插值的周期步行步态规划 | 第51-59页 |
| 3.3.3 基于三次样条插值的起步步态规划 | 第59-62页 |
| 3.3.4 基于三次样条插值的止步步态规划 | 第62-63页 |
| 3.4 基于PSO算法的步态优化 | 第63-70页 |
| 3.4.1 髋关节位置对步态ZMP的影响分析 | 第64-65页 |
| 3.4.2 PSO算法 | 第65-67页 |
| 3.4.3 目标函数的构建 | 第67-70页 |
| 3.4.4 基于PSO算法的步态优化流程 | 第70页 |
| 3.5 仿真实验及结果分析 | 第70-80页 |
| 3.5.1 优化后的步态ZMP轨迹 | 第72-74页 |
| 3.5.2 各关节的位置轨迹 | 第74-77页 |
| 3.5.3 各关节的角度、角速度和角加速度轨迹 | 第77-80页 |
| 3.6 本章小结 | 第80-81页 |
| 第四章 基于各关节角度校正的步行控制 | 第81-97页 |
| 4.1 引言 | 第81-82页 |
| 4.2 关节角度误差对ZMP的影响分析 | 第82-84页 |
| 4.3 基于各关节角度校正的步行控制 | 第84-90页 |
| 4.3.1 基于各关节角度校正的步行控制系统体系结构 | 第84-85页 |
| 4.3.2 各关节角度校正量控制器的设计 | 第85-88页 |
| 4.3.3 关节角度控制器 | 第88-90页 |
| 4.4 步行控制的性能指标 | 第90页 |
| 4.5 仿真实验及结果分析 | 第90-96页 |
| 4.6 本章小结 | 第96-97页 |
| 第五章 采用双臂摆动方式的步行控制 | 第97-116页 |
| 5.1 引言 | 第97-98页 |
| 5.2 偏摆力矩对步行稳定性的影响分析 | 第98-99页 |
| 5.3 抵消偏摆力矩的双臂摆动角轨迹规划 | 第99-106页 |
| 5.3.1 双臂摆动抵消偏摆力矩的机理 | 第99-100页 |
| 5.3.2 双臂摆动的力矩分析 | 第100-103页 |
| 5.3.3 抵消偏摆力矩的双臂摆动角轨迹规划 | 第103-106页 |
| 5.4 采用双臂摆动方式的步行控制 | 第106-107页 |
| 5.4.1 采用双臂摆动方式的步行控制系统 | 第106-107页 |
| 5.4.2 采用双臂摆动方式步行控制的性能指标 | 第107页 |
| 5.5 仿真实验及结果分析 | 第107-115页 |
| 5.6 本章小结 | 第115-116页 |
| 总结 | 第116-118页 |
| 参考文献 | 第118-131页 |
| 攻读博士学位期间发表或完成的论文 | 第131-132页 |
| 攻读博士学位期间获得的奖励和参与的项目 | 第132-134页 |
| 致谢 | 第134页 |
