2005年上海大学博士学位论文 15 仿人形机器人双足动态步行研究PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 仿人双足步行机器人研究的概况 2

1.3 双足步行的步态规划与步行控制研究 11

1.4 本文主要研究内容 18

第二章 仿人形机器人双足步行机构的数学模型 21

2.1 前言 21

2.2 运动学模型 22

2.3 动力学模型 32

2.4 仿人形机器人侧向模型的Lie对称性及其守恒量 36

2.5 本章小结 44

第三章 仿人形机器人双足步行稳定性与几何约束 45

3.1 前言 45

3.2 重心的地面投影点和零力矩点 46

3.3 支撑腿踝关节驱动力矩的ZMP稳定性约束 51

3.4 考虑地面反力分布的仿人形机器人双足步行稳定性 55

3.5 仿人形机器人上下台阶的几何约束条件 68

3.6 本章小结 74

第四章 双足步行的中步、起步与止步步态规划 76

4.1 引言 76

4.2 双足步行的基本概念 77

4.3 基于被动步行原理的中步周期步态规划 82

4.4 起步步态规划 105

4.5 止步步态规划 118

4.6 本章小结 128

第五章 非时间参考步态的遗传算法优化 129

5.1 前言 129

5.2 仿人形机器人双足步行运动的空间路径规划 130

5.3 基于ZMP稳定性的轨迹规划 138

5.4 基于遗传算法的步态稳定性优化 140

5.5 本章小结 150

第六章 双足动态步行控制与仿真 152

6.1 前言 152

6.2 仿人形机器人的虚拟原理样机建模 153

6.3 基于调节瞬时步行速度的稳定性模糊控制 158

6.4 本章小结 167

第七章 总结与展望 169

7.1 工作总结 169

7.2 论文创新点 172

7.3 展望 173

参考文献 174

致谢 187

附录 188