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四足机器人控制算法——建模、控制与实践

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广东广州

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作者杭州宇树科技有限公司

出版社机械工业出版社

ISBN9787111714743

出版时间2022-11

装帧平装

开本16开

定价49元

货号12155556

上书时间2024-09-11

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商品详情

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商品描述: 目录
前言第1章四足机器人概述及实践准备1 1.1四足机器人发展现状1 1.2四足机器人的组成2 1.3课程准备2 第2章关节电机4 2.1四足机器人的动力系统4 2.2关节电机硬件概述5 2.3关节电机的混合控制6 2.4关节电机的线路连接6 2.5关节电机的配置7 2.6Python范例试运行9 2.7电机控制模式11 2.8移植到其他上位机平台13 第3章机器人仿真与控制框架19 3.1ROS与Gazebo简介19 3.2面向对象程序设计20 3.3有限状态机22 3.4实践:让机器人站起来25 3.5编译源代码30 3.6实践:控制真实机器人并配置网络34 第4章刚体运动学43 4.1二维平面旋转矩阵43 4.2三维空间旋转矩阵45 4.3绕任意转轴的旋转矩阵与指数坐标48 4.4二维平面刚体运动54 4.5三维空间刚体运动55 4.6欧拉角59 4.7实践:在C++中进行矩阵运算60 第5章单腿的运动学与静力学65 5.1正向运动学65 5.2逆向运动学68 5.3一阶微分运动学与静力学71 5.4摆动腿的控制74 5.5实践:让腿动起来74 第6章四足机器人的运动学与动力学77 6.1四足机器人的运动学77 6.2四足机器人的动力学80 6.3刚体的惯性张量83 6.4四足机器人的动力学简化方程84 6.5实践:机器人的原地姿态控制86 第7章四足机器人的状态估计器88 7.1IMU88 7.2状态空间模型89 7.3矩阵微积分92 7.4二次规划93 7.5概率理论93 7.6最小二乘估计95 7.7离散卡尔曼滤波器99 7.8协方差的测量100 7.9离散卡尔曼滤波器的参数调试103 7.10实践:完成状态估计器105 第8章平衡控制器109 8.1机身位姿反馈控制109 8.2足端力控制113 8.3求解机器人动力学方程114 8.4四足机器人的简化逆向动力学116 8.5四足机器人简化模型的质量属性117 8.6实践:通过控制足端力来控制机器人位姿118 第9章四足机器人的步态与轨迹规划122 9.1四足机器人的常用步态122 9.2落脚点规划124 9.3摆动腿足端的轨迹规划126 9.4实践:步态与轨迹规划相关代码128 第10章四足机器人的行走控制器131 10.1行走控制器的控制逻辑131 10.2State_Trotting类简介131 10.3实时进程133 10.4行走控制器的运行流程134 10.5行走控制器的调试136 10.6在机器人上编译控制程序137 10.7行走控制器的改进方向139 第11章四足机器人的感知与导航141 11.1机器人距离传感器141 11.2ROS导航功能包142 11.3机器人控制程序接口146 11.4实践:在ROS中仿真导航功能147 11.5实践:在实机中实现导航功能149 参考文献154

内容摘要
本书系统地介绍了四足机器人的相关技术，从*基础的机器人关节电机和仿真环境开始逐步深入，介绍了机器人的运动学与动力学，讲解了四足机器人的状态估计器与行走控制器，*后还给出了四足机器人通过雷达或视觉传感器实现导航避障的实例。书中大部分章节都搭配有实践环节,方便读者深入理解相关算法。
本书配套有完整的开源代码，读者可以从零开始完成四足机器人的行走控制程序。
本书可作为机器人相关专业的本科生和硕士研究生的教学用书，也可供足式机器人领域的博士研究生和研发人员参考。

精彩内容
本书系统地介绍了四足机器人的相关技术，从*基础的机器人关节电机和仿真环境开始逐步深入，介绍了机器人的运动学与动力学，讲解了四足机器人的状态估计器与行走控制器，*后还给出了四足机器人通过雷达或视觉传感器实现导航避障的实例。书中大部分章节都搭配有实践环节,方便读者深入理解相关算法。本书配套有完整的开源代码，读者可以从零开始完成四足机器人的行走控制程序。本书可作为机器人相关专业的本科生和硕士研究生的教学用书，也可供足式机器人领域的博士研究生和研发人员参考。

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