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灵敏地形适应性下肢机器人运动学优化
目录
文档概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.2研究目标与任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.3论文结构概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
2.1地形适应性机器人发展概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
2.2下肢机器人运动学优化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.3现有研究的不足与挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
3.1机器人运动学基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
3.1.1坐标系与变换．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
3.1.2运动学方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
3.2地形适应性算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
3.2.1地形感知技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
3.2.2地形适应策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
3.3优化理论与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
3.3.1优化算法概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
3.3.2多目标优化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
4.1总体架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
4.1.1硬件组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
4.1.2软件架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
4.2关键部件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
4.2.1传感器选择与布局．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
4.2.2控制器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56
4.3运动学模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60
4.3.1运动学模型构建流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62
4.3.2参数标定与校准．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
实验设计与仿真分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67
5.1实验环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70
5.1.1实验平台介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71
5.1.2实验设备配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75
5.2实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76
5.2.1实验内容与步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78
5.2.2数据采集与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80
5.3仿真分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83
5.3.1仿真软件介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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