本文關(guān)鍵詞：四足機(jī)器人穿越臺(tái)階靜態(tài)穩(wěn)定步態(tài)規(guī)劃研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：四足機(jī)器人被廣泛用于代替人類(lèi)在各種復(fù)雜地形環(huán)境中執(zhí)行任務(wù);這其中,如何針對(duì)性設(shè)計(jì)并規(guī)劃穩(wěn)定可行的步態(tài),從而使機(jī)器人能順利穿越相應(yīng)地形,就成為首要問(wèn)題。本文以四足機(jī)器人穿越臺(tái)階過(guò)程為例,對(duì)相應(yīng)的靜態(tài)穩(wěn)定步態(tài)規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行研究。首先,文中對(duì)四足機(jī)器人穿越臺(tái)階步態(tài)規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行了定義,并針對(duì)性確立了解決方案。其次,通過(guò)對(duì)四足機(jī)器人穿越臺(tái)階過(guò)程進(jìn)行分析與總結(jié),文中按照“過(guò)渡進(jìn)入、循環(huán)穿越與過(guò)渡離開(kāi)”三個(gè)階段對(duì)其進(jìn)行劃分,并以此為基礎(chǔ),選定了軀體保持水平姿態(tài)與軀體周期性復(fù)位這兩種穿越臺(tái)階仿生姿態(tài),設(shè)計(jì)了機(jī)器人單腿邁步軌跡與機(jī)器人軀體重心調(diào)整軌跡這兩類(lèi)穿越臺(tái)階單腿擺動(dòng)軌跡。再次,針對(duì)四足機(jī)器人穿越臺(tái)階過(guò)程中單腿運(yùn)動(dòng)空間受損、軀體靜態(tài)穩(wěn)定裕度減小等現(xiàn)象,文中相應(yīng)提出了穿越臺(tái)階可行性問(wèn)題,并通過(guò)對(duì)單腿機(jī)構(gòu)約束條件及軀體靜態(tài)穩(wěn)定約束條件的有效分析,給出了該問(wèn)題的有效解決方案,為后續(xù)穿越臺(tái)階步態(tài)規(guī)劃及仿真分析提供了充分指導(dǎo)。最后,基于前述章節(jié)中對(duì)四足機(jī)器人穿越臺(tái)階靜態(tài)穩(wěn)定步態(tài)規(guī)劃問(wèn)題所做定義分析及所給方案指導(dǎo),文中以兩種仿生姿態(tài)為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)穿越臺(tái)階步態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)與規(guī)劃,并通過(guò)仿真與分析對(duì)其有效性與適應(yīng)性進(jìn)行了驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：四足機(jī)器人 穿越臺(tái)階過(guò)程 穿越臺(tái)階可行性 穿越臺(tái)階靜態(tài)穩(wěn)定步態(tài)規(guī)劃
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP242
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 課題來(lái)源及研究意義9
• 1.2 四足機(jī)器人研究現(xiàn)狀及分析9-13
• 1.3 四足機(jī)器人穿越臺(tái)階研究現(xiàn)狀及分析13
• 1.4 四足機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃研究現(xiàn)狀及分析13-14
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排14-15
• 第二章 四足機(jī)器人穿越臺(tái)階步態(tài)規(guī)劃的背景知識(shí)15-21
• 2.1 核電站救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)臺(tái)階地形環(huán)境15
• 2.2 仿生四足機(jī)器人“小象”的單腿機(jī)構(gòu)15-17
• 2.3 基于實(shí)體仿真軟件RecurDyn的步態(tài)規(guī)劃位置控制策略17-18
• 2.4 步態(tài)規(guī)劃相關(guān)術(shù)語(yǔ)及定義18
• 2.5 穿越臺(tái)階靜態(tài)穩(wěn)定步態(tài)選取18-21
• 2.5.1 間歇式爬行步態(tài)用于穿越臺(tái)階過(guò)程19
• 2.5.2 協(xié)調(diào)式爬行步態(tài)用于穿越臺(tái)階過(guò)程19-20
• 2.5.3 兩種靜態(tài)穩(wěn)定步態(tài)用于穿越臺(tái)階過(guò)程的聯(lián)系與區(qū)別20-21
• 第三章 四足機(jī)器人穿越臺(tái)階過(guò)程分析21-35
• 3.1 引言21
• 3.2 四足機(jī)器人穿越臺(tái)階過(guò)程分析21-24
• 3.2.1 下臺(tái)階與上臺(tái)階過(guò)程的聯(lián)系與區(qū)別22
• 3.2.2 穿越臺(tái)階過(guò)程分析22-24
• 3.3 四足機(jī)器人穿越臺(tái)階仿生姿態(tài)選取24-29
• 3.3.1 以軀體保持水平姿態(tài)穿越臺(tái)階24-26
• 3.3.2 以軀體周期性復(fù)位姿態(tài)穿越臺(tái)階26-28
• 3.3.3 以兩種仿生姿態(tài)穿越臺(tái)階的聯(lián)系與區(qū)別28-29
• 3.4 四足機(jī)器人穿越臺(tái)階單腿擺動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)29-34
• 3.4.1 擺腿軌跡曲線分析29-30
• 3.4.2 穿越臺(tái)階單腿擺動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)30-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第四章 四足機(jī)器人穿越臺(tái)階可行性分析35-53
• 4.1 引言35
• 4.2 四足機(jī)器人穿越臺(tái)階過(guò)程單腿運(yùn)動(dòng)空間分析35-48
• 4.2.1 單腿運(yùn)動(dòng)空間分析有效性及分析策略36-38
• 4.2.2 軀體保持水平姿態(tài)下的單腿運(yùn)動(dòng)空間38-46
• 4.2.3 軀體周期性復(fù)位姿態(tài)下的單腿運(yùn)動(dòng)空間46-47
• 4.2.4 兩種姿態(tài)下單腿運(yùn)動(dòng)空間的聯(lián)系與區(qū)別47-48
• 4.3 四足機(jī)器人穿越臺(tái)階過(guò)程軀體靜態(tài)穩(wěn)定性分析48-51
• 4.3.1 穿越臺(tái)階過(guò)程中的靜態(tài)穩(wěn)定性問(wèn)題48
• 4.3.2 軀體保持水平姿態(tài)下的靜態(tài)穩(wěn)定性分析48-50
• 4.3.3 軀體周期性復(fù)位姿態(tài)下的靜態(tài)穩(wěn)定性分析50-51
• 4.3.4 兩種姿態(tài)下靜態(tài)穩(wěn)定性的聯(lián)系與區(qū)別51
• 4.4 本章小結(jié)51-53
• 第五章 四足機(jī)器人穿越臺(tái)階靜態(tài)穩(wěn)定步態(tài)規(guī)劃及仿真分析53-63
• 5.1 引言53
• 5.2 靜態(tài)穩(wěn)定步態(tài)參數(shù)設(shè)計(jì)53-54
• 5.2.1 邁步步序設(shè)計(jì)53-54
• 5.2.2 邁步步幅設(shè)計(jì)54
• 5.3 軀體保持水平姿態(tài)下的步態(tài)規(guī)劃及仿真分析54-59
• 5.3.1 軀體保持水平姿態(tài)下的步態(tài)規(guī)劃54-57
• 5.3.2 軀體保持水平姿態(tài)下的仿真分析57-59
• 5.4 軀體周期性復(fù)位姿態(tài)下的步態(tài)規(guī)劃及仿真分析59-62
• 5.4.1 軀體周期性復(fù)位姿態(tài)下的步態(tài)規(guī)劃59-61
• 5.4.2 軀體周期性復(fù)位姿態(tài)下的仿真分析61-62
• 5.5 兩種姿態(tài)下步態(tài)規(guī)劃的聯(lián)系與區(qū)別62
• 5.6 本章小結(jié)62-63
• 第六章 研究工作總結(jié)與展望63-65
• 6.1 主要研究成果63
• 6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)63-64
• 6.3 研究展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 致謝70-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文71-73

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