基于足部感知系统双足仿人机器人稳定性方法的研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 1 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 引言 | 第10页 |
| 1.2 国内外发展情况 | 第10-14页 |
| 1.2.1 国内研究现状情况 | 第10-12页 |
| 1.2.2 国外研究现状情况 | 第12-14页 |
| 1.3 应用前景和科学意义 | 第14-15页 |
| 1.4 课题主要研究内容 | 第15-17页 |
| 2 仿人机器人的控制系统设计 | 第17-24页 |
| 2.1 引言 | 第17页 |
| 2.2 机器人硬件系统 | 第17-20页 |
| 2.2.1 机器人总体结构设计分析 | 第17-19页 |
| 2.2.2 机器人控制器 | 第19-20页 |
| 2.3 机器人软件系统 | 第20-23页 |
| 2.3.1 基本框架 | 第20-21页 |
| 2.3.2 系统开发语言 | 第21-23页 |
| 2.4 本章小结 | 第23-24页 |
| 3 运动学分析及步态规划 | 第24-37页 |
| 3.1 引言 | 第24页 |
| 3.2 运动学模型 | 第24-30页 |
| 3.2.1 正运动学 | 第25-28页 |
| 3.2.2 逆运动学 | 第28-30页 |
| 3.3 运动稳定性判据 | 第30-34页 |
| 3.3.1 步态分类 | 第30-31页 |
| 3.3.2 步态选择 | 第31页 |
| 3.3.3 ZMP 稳定判据 | 第31-33页 |
| 3.3.4 ZMP 计算 | 第33-34页 |
| 3.4 静态步行姿态与脚部受力关系分析 | 第34-36页 |
| 3.4.1 两腿直立时 | 第34页 |
| 3.4.2 膝盖弯曲时 | 第34-35页 |
| 3.4.3 身体左倾时 | 第35页 |
| 3.4.4 身体右倾时 | 第35页 |
| 3.4.5 左脚在前双支撑时 | 第35页 |
| 3.4.6 右脚在前双支撑时 | 第35页 |
| 3.4.7 左腿单支撑时 | 第35页 |
| 3.4.8 右腿单支撑时 | 第35-36页 |
| 3.5 ZMP 稳定判据在步行姿态变化时的应用 | 第36页 |
| 3.6 本章小结 | 第36-37页 |
| 4 系统设计及控制方法探究 | 第37-47页 |
| 4.1 引言 | 第37页 |
| 4.2 基于稳定判据的姿态控制方法 | 第37页 |
| 4.3 力学分析结论和参数设计说明 | 第37-38页 |
| 4.4 足部感知系统设计 | 第38-43页 |
| 4.4.1 传感器选型 | 第38-39页 |
| 4.4.2 传感器参数 | 第39-41页 |
| 4.4.3 传感器电路设计 | 第41-42页 |
| 4.4.4 传感器系统软件设计 | 第42-43页 |
| 4.5 传感器对 ZMP 的测量方案 | 第43页 |
| 4.6 传感器安装方案的设计 | 第43-46页 |
| 4.6.1 安装方式与受力分析 | 第43-44页 |
| 4.6.2 传感器位于脚底不同位置时的压强范围 | 第44-45页 |
| 4.6.3 安装位置的设计 | 第45-46页 |
| 4.7 本章小结 | 第46-47页 |
| 5 实验验证与分析 | 第47-62页 |
| 5.1 足部感知系统实验平台的搭建 | 第47-51页 |
| 5.1.1 具体实验流程 | 第47页 |
| 5.1.2 实验过程中遇到的问题 | 第47-48页 |
| 5.1.3 实验过程中问题的分析与解决 | 第48页 |
| 5.1.4 实验过程中的信息采集与参数设定 | 第48-51页 |
| 5.2 关键姿态下的实验结果分析 | 第51-54页 |
| 5.2.1 两腿直立时 | 第51-52页 |
| 5.2.2 膝盖弯曲时 | 第52页 |
| 5.2.3 身体左倾时 | 第52页 |
| 5.2.4 身体右倾时 | 第52-53页 |
| 5.2.5 左脚在前双支撑时 | 第53页 |
| 5.2.6 右脚在前双支撑时 | 第53页 |
| 5.2.7 左腿单支撑时 | 第53-54页 |
| 5.2.8 右腿单支撑时 | 第54页 |
| 5.3 整体步行实验结果分析 | 第54-57页 |
| 5.3.1 起始迈步身体左倾时步行实验分析 | 第54-55页 |
| 5.3.2 起始迈步身体右倾时步行实验分析 | 第55-57页 |
| 5.4 姿态控制方法调整前后的重心轨迹 | 第57-60页 |
| 5.4.1 起始迈步身体左倾时一步走 | 第57-58页 |
| 5.4.2 起始迈步身体左倾时连续走 | 第58页 |
| 5.4.3 起始迈步身体右倾时一步走 | 第58-59页 |
| 5.4.4 起始迈步身体右倾时连续走 | 第59-60页 |
| 5.5 实验结论说明及相关问题解决 | 第60-61页 |
| 5.6 本章小结 | 第61-62页 |
| 6 总结和展望 | 第62-64页 |
| 6.1 全文总结 | 第62页 |
| 6.2 未来展望 | 第62-64页 |
| 参考文献 | 第64-66页 |
| 致谢 | 第66-67页 |
| 个人简历 | 第67-68页 |
