序 1
绪言 1
目 录 1
第一章步行机器人的数学模型 7
§1-1步行分析模型的概况 7
1-1-1有限状态理论模型 7
1-1-2运动学模型和静态稳定性 8
1-1-3动态模型和被动稳定性 9
1-1-4应用最优理论研究类人型步行 14
1-1-5其他模型 21
1-2-1程序式协调控制的方法 25
§1-2应用程序式协调控制的运动综合法 25
1-2-2类人型机构的特殊性 26
1-2-3零力矩点和动态关系 28
1-2-4两脚支撑期 32
1-2-5应用实例－1：最简单的类人型系统步行 34
1-2-6应用实例－2：手臂固定的类人型系统步行 43
§1-3用欧拉角表达步行系统的通用数学模型 48
1-3-1基本概念 48
1-3-2用欧拉角表达机械模型 50
（1）构件的旋转运动 51
（2）构件的线运动 55
（3）关节处的力矩 59
（4）运动方程式 62
（5）边界条件 63
1-3-3数学模型的应用实例 64
§1-4用计算机编写空间机构的数学模型 75
1-4-1基本关系 76
（1）运动副的组合 78
（2）关节的转动 79
（3）速度和加速度 80
（4）惯性力和惯性力矩 81
（5）杆的关系式 82
1-4-2 KINPAIR算法 83
1-4-3单脚支撑期间的关系式 84
（1）机构组成的描述 85
（2）编写运动方程式 87
（3）编写动态关系式 90
1-4-4两脚支撑期间的关系式 92
（1）联接矩阵 92
（2）闭式链位置的决定 95
（3）速度和加速度 95
（4）闭式链的运动 97
1-4-5开式形态的驱动机构的关系式 99
（1）决定构件和关节的位置 101
（2）速度和加速度 101
（3）惯性力和惯性力矩 102
（4）机构的平衡条件 103
（5）应用范围和例题 103
第二章控制算法和步行的稳定性 106
§2-1姿态的稳定性 106
§2-2稳定形态的步行机械 121
§2-3用近似模型研究稳定的两足步行 126
§2-4类人型系统的步行姿态稳定性 136
§ 2-5稳定步行姿态的规范和控制算法 138
§2-6依靠测定地面反力的姿态控制 151
§2-7类人型系统的稳定裕量 158
§2-8两足步行用的专用控制器的组成 166
第三章能量分析和步行机械的设计 167
§3-1协调控制及其解 167
§3-2能量分析 169
§3-3 频率分析 202
§3-4驱动装置的数学模型 203
§3-5外骨骼动力型辅助器的设计 214
3-5-1连杆式动力型辅助器 214
3-5-3动力型辅助器 215
3-5-2半动力型辅助器 215
3-5-4动力型辅助器的控制回路 217
3-5-5 临床实验 217
3-5-6改进 217
§3-6各国的步行机械 221
3-6-1美国 221
3-6-2英国 224
3-6-3 日本 226
3-6-4苏联 229
3-6-5意大利 233
2．程序——GAIT 234
1．综合人工两足步行的准备工作 234
附录两足步行系统的软件 234
3．程序——BIDYN 237
4．子程序——DERIV 241
5．程序——MOMA 243
6．程序——SERVO 245
7．子程序——DYNRPT 246
8．子程序——HRPT 247
结束语和附图 248
索引 288
参考文献 291