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內(nèi)容簡介:

本書的主要內(nèi)容有：步行機械的發(fā)展歷程及其潛在價值、步行機械的步態(tài)理論、不規(guī)則地形的步態(tài)選擇、步行機械的足力控制理論、腿部機構的形式和設計方法、足部設計方法、腿部驅(qū)動裝置形式以及整機控制和信息系統(tǒng)設計。

作者簡介:

目錄:譯者的話
前言
第一部分 步行測量和算法
第1章 步行機器人概述
1.1 簡介
1.2 發(fā)展歷史
1.2.1 步行機構
1.2.2 步態(tài)設計
1.2.3 穩(wěn)定性測量
1.3 步態(tài)運動的優(yōu)點
1.3.1 機動性
1.3.2 克服障礙
1.3.3 主動懸架
1.3.4 能量效率
1.3.5 自然地形
1.3.6 滑動和干擾
1.3.7 環(huán)境破壞
1.3.8 平均速度
1.4 步態(tài)運動的缺點
1.4.1 機械系統(tǒng)
1.4.2 電子系統(tǒng)
1.4.3 控制算法
1.4.4 可達速度
1.4.5 成本
1.5 步行機器人的潛在用途和實際用途
1.5.1 軍事應用
1.5.2 核電廠檢測
1.5.3 陸地、水下和空間探測
1.5.4 林業(yè)和農(nóng)業(yè)任務
1.5.5 建筑活動
1.5.6 民用工程
1.5.7 幫助殘障人士
1.5.8 支撐AI技術
1.5.9 生物學研究
1.5.10 人道主義排雷
1.6 四足機器人與六足機器人
第2章 步行機器人的穩(wěn)定性
2.1 簡介
2.2 靜態(tài)穩(wěn)定性標準
2.3 動態(tài)穩(wěn)定性標準
2.4 穩(wěn)定裕度的比較研究
2.5 穩(wěn)定性水平曲線
2.6 結論
第3章 周期步態(tài)的生成
3.1 簡介
3.2 步態(tài)生成
3.3 連續(xù)步態(tài)
3.4 不連續(xù)步態(tài)
3.4.1 兩相不連續(xù)步態(tài)
3.4.2 四相不連續(xù)步態(tài)
3.5 兩相不連續(xù)的蟹行步態(tài)
3.5.1 初始位置無變化的TPDC步態(tài)
3.5.2 初始位置變化的TPDc步態(tài)
3.5.3 不連續(xù)步態(tài)策略
3.6 不連續(xù)轉(zhuǎn)彎步態(tài)
3.6.1 圓形步態(tài)
3.6.2 旋轉(zhuǎn)步態(tài)
3.7 不連續(xù)步態(tài)的路徑跟蹤
3.7.1 蟹行步態(tài)的路徑跟蹤
3.7.2 轉(zhuǎn)彎步態(tài)的路徑跟蹤
3.7.3 路徑跟蹤示例
3.8 結論
第4章 非周期步態(tài)的生成
4.1 簡介
4.2 自由蟹行步態(tài)
4.2.1 步行機器的模型和基本概念
4.2.2 地形模型和地形適應
4.2.3 腿部序列規(guī)劃
4.2.4 立足點規(guī)劃
4.2.5 機體運動規(guī)劃
4.2.6 足抬升規(guī)劃
4.3 自由轉(zhuǎn)彎步態(tài)
4.3.1 腿部序列、機體運動和腿部抬起
4.3.2 立足點規(guī)劃
4.4 自由旋轉(zhuǎn)步態(tài)
4.4.1 腿部序列和腿部抬起
4.4.2 立足點規(guī)劃和機體運動規(guī)劃
4.5 實驗結果
4.6 結論
第5章 新的穩(wěn)定性方法
5.1 簡介
5.2 幾何穩(wěn)定性和所需轉(zhuǎn)矩
5.3 考慮有限的電機轉(zhuǎn)矩影響：模擬研究
5.4 電機轉(zhuǎn)矩限制對實際機器人的影響
5.5 全局穩(wěn)定標準
5.5.1 全局標準的定義
5.5.2 基于全局標準的步態(tài)
5.6 結論

第二部分 控制技術
第6章 運動學與動力學
6.1 簡介
6.2 步行機器人的運動學
6.2.1 正向運動學：“D-H約定”
6.2.2 逆向運動學
6.2.3 運動學求解的幾何方法
6.3 步行機器人的動力學
6.3.1 機械系統(tǒng)的動力學模型
6.3.2 致動器和傳動系統(tǒng)的動力學模型
6.3.3 完整動力學模型
6.4 動力學模型分析方法
6.5  SILO4步行機器人的應用
6.5.1 機械零件的動態(tài)模型
6.5.2 執(zhí)行機構的動力學模型
6.5.3 模型分析
6.6 結論
第7章 提高腿部速度的軟計算技術
7.1 簡介
7.2 提高在線軌跡生成中的腿部速度
7.3 加速度調(diào)整方法
7.3.1 工作空間實驗分區(qū)
7.3.2 模糊集和規(guī)則
7.3.3 模糊推理圖
7.4 實驗結果
7.5 結論
第8章 步行機器人的虛擬傳感器
8.1 簡介
8.2 方法概述
8.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的虛擬傳感器
8.4 虛擬傳感器設計
8.5 在真實步行機器中使用虛擬傳感器
8.5.1 神經(jīng)網(wǎng)絡
8.5.2 網(wǎng)絡校準樣本集
8.5.3 訓練流程
8.5.4 網(wǎng)絡性能測試
8.5.5 討論
8.6 結論
第9章 人機界面
9.1 簡介
9.2 人機界面和協(xié)同控制器
9.2.1 圖形顯示
9.2.2 圖形控制環(huán)境
9.2.3 數(shù)字顯示
9.2.4 傳感環(huán)境
9.2.5 地形建模環(huán)境
9.2.6 控制仿真環(huán)境
9.2.7 步態(tài)環(huán)境
9.2.8 步行環(huán)境
9.2.9 致動器環(huán)境
9.2.10 命令行界面
9.2.11 協(xié)作環(huán)境
9.3 結論
附錄A SIL04步行機器人
A.1 簡介
A.2 機械結構
A.2.1 機器人布局
A.2.2 機身結構
A.2.3 腿部配置
A.2.4 足部設計
A.2.5 運動學
A.3 控制系統(tǒng)配置
A.3.1 計算系統(tǒng)
A.3.2 傳感器和傳感器系統(tǒng)
A.3.3 控制算法
A.4 模擬工具
A.5 制造圖紙
A.6 結論
附錄B 步行機器人仿真軟件
B.1 簡介
B.2 仿真參數(shù)
B.3 編程仿真
B.4 創(chuàng)建SILO4機器人
B.5 步態(tài)控制
B.6 地面圖
B.7 地面接觸模型
參考文獻