文摘
英文文摘
独创性(或创新性)声明及关于论文使用授权的说明
第一章 绪论
1.1课题研究的意义和主要内容
1.2国内外仿人机器人的研究现状
1.2.1仿人步行机器人的研究现状
1.2.2仿人跑步机器人的研究现状
1.3相关研究工作
1.3.1仿人跑步机器人结构设计
1.3.2仿人跑步机器人动力学研究
1.3.3仿人跑步机器人步态规划
1.3.4仿人跑步机器人稳定性
1.3.5仿人跑步机器人落地冲击问题
1.3.6仿人跑步机器人控制
1.4论文的章节安排
第二章 仿人跑步机器人的结构及运动学分析
2.1引言
2.2仿人跑步机器人的结构
2.3坐标系统的建立及机器人主要参数
2.4仿人跑步机器人的正向运动学分析
2.5仿人跑步机器人的逆运动学分析
2.5.1起跳阶段的逆运动学求解
2.5.2飞行阶段逆运动学的求解
2.5.3非线性方程组数值迭代算法
2.6仿真算例
2.7本章小节
第三章 仿人跑步机器人的变结构动力学分析
3.1引言
3.2变结构动力学的基本概念
3.2.1变结构动力学的分类
3.2.2变拓扑结构动力学的基本研究方法
3.3仿人跑步机器人的变拓扑结构动力学分析
3.3.1建立坐标系
3.3.2确定约束方程及雅克比表达式
3.3.3建立起跳阶段和飞行阶段的动力学方程
3.3.4确定不同阶段相互转换的识别方程
3.4仿人跑步机器人变结构动力学方程的求解
3.4.1仿人跑步机器人正向动力学方程的求解
3.4.2仿人跑步机器人逆动力学的求解
3.5仿人跑步机器人落地脚冲击分析
3.6本章小节
第四章 仿人跑步机器人的稳定性分析
4.1引言
4.2仿人跑步机器人稳定性分析
4.2.1起跳阶段
4.2.2飞行阶段
4.3机器人在地面打滑现象分析
4.3.1垂直支反力的分布
4.3.2着地脚和地面接触时切向力的分布
4.4本章小节
第五章 仿人跑步机器人的跑步步态规划
5.1引言
5.2有关跑步的基本概念
5.3基于“虚拟腿”的仿人跑步机器人中步步态规划
5.3.1“虚拟腿”的概念
5.3.2前向步态规划
5.3.3侧向步态规划
5.4基于“虚拟腿”的仿人跑步机器人起步和止步步态规划
5.4.1起步步态规划
5.4.2止步步态规划
5.5本章小节
第六章 仿人跑步机器人仿真算法及控制
6.1引言
6.2仿人跑步机器人跑步过程的仿真算法
6.3仿人跑步机器人的虚拟原理样机建模
6.3.1虚拟原理样机建模技术简介
6.3.2仿人跑步机器人的虚拟原理样机建模
6.4仿人跑步机器人的控制
6.4.1控制方案
6.4.2仿人跑步机器人的阻抗控制
6.5本章小结
第七章 总结与展望
7.1论文总结
7.2论文的创新点
7.3展望
致 谢
参考文献
研究成果
附录A 三次样条曲线插值公式
附录B 仿人跑步机器人动力学计算程序