四足仿生机器人运动控制系统的研究与设计

目录

1 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究发展与分析

1.2.1 国外四足机器人发展现状

1.2.2 国内四足机器人发展现状

1.2.3 发展趋势分析

1.3 主要研究内容及章节安排

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 章节安排

2 总体研究设计方案与结构设计

2.1 四足仿生机器人总体设计

2.1.1 功能需求分析

2.1.2 系统架构设计

2.1.3 控制方案确定

2.2 仿生结构设计

2.2.1 仿生结构分析

2.2.2 单腿结构设计

2.2.3 驱动方式选择

2.2.4 总体结构设计

2.3 本章小结

3 模型分析与运动控制的研究

3.1 四足仿生机器人的模型建立

3.1.1 运动学建模

3.1.2 动力学建模

3.2 摆动腿运动分析与规划

3.2.1 摆动腿工作空间

3.2.2 摆动腿的运动规划

3.3 步态规划的研究与设计

3.3.1 步态的分类

3.3.2 支撑腿运动规划

3.3.3 腿部运动控制方法

3.3.4 运动步态实现策略

3.4 本章小结

4 四足仿生机器人系统硬件的设计

4.1 硬件系统架构分析与设计

4.1.1 硬件系统需求分析

4.1.2 硬件系统架构设计

4.2 运动控制器的硬件设计

4.2.1 基本外围电路

4.2.2 无线通讯接口设计

4.2.3 通讯总线接口设计

4.2.4 驱动接口设计

4.2.5 传感器采集接口

4.2.6 电源模块设计

4.3 驱动器的硬件设计

4.3.1 逻辑电路部分

4.3.2 桥式驱动电路

4.3.3 电源模块设计

4.4 姿态传感器的硬件设计

4.4.1 采集模块设计

4.4.2 电源模块设计

4.5 可靠性与电路板设计

4.5.1 运动控制器电路板设计

4.5.2 驱动器电路板设计

4.5.3 传感器电路板设计

4.6 硬件的调试

4.7 本章小结

5 四足仿生机器人软件系统的设计

5.1 软件系统架构的设计

5.1.1 软件架构分析与设计

5.2.2 软件思路与实现方法

5.2 主运动控制器软件设计

5.2.1 无线通讯接口软件设计

5.2.2 无线设置与协议制定

5.3 腿运动控制器软件设计

5.3.1 通讯总线接口软件设计

5.3.2 总线协议与控制算法

5.4 传感器接口软件设计

5.5 软件测试

5.5.1 通讯接口调试

5.5.2 传感器的调试

5.6 本章小结

6 实验结果与分析

6.1 原理样机

6.2 控制实验

6.2.1 单腿实验

6.2.2 整机实验

6.3 本章小结

7 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及成果

致谢

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