车载双足机器人直立平衡的踝关节仿生控制研究

第1章绪论

11研究背景及意义

1.2双足机器人的国内外研究现状

1.3.双足机器人直立平街控制研究现状

1.4双足机器人仿生控制研究理状

1:6 需要解决的科学问题

1.6本书的主要研究内容与技术路线

第2章人体直立平衡踝关节肌肉分层激活模型

2.1肌肉分层激活楼型

2.2肌肉牵张反射需活分量获取

2.3 姿态补偿微活分量获取

2.4肌肉戳活量获取

2.5时间延迟估计

3.6.模型增益参数优化

2.7肌肉分层激活模型试验

2.8试验数据处理

2.9肌肉分层微活模型评价

2.10肌肉激活模型仿真验正

2.11本章小结

第3章基于踝关节肌肉驱动机制的直立平衡仿生控制

3.1直立平衡控制性能评价指标

3.2直立平衡仿生控制方法原理

3.3虚报肌肉激活模型

3.4踝关节虚拟肌肉力学模型

3.5 螺关节驱动模型

3.6车载双足机器人直立平衡仿真试验平台

3.7车栽双足机器人直立平衡仿生控制仿真

3.8本章小结

第4章基于模糊插值推理的直立平衡自适应仿生控制

4.1虚拟肌肉激活模型增益参数对直立平衡控制性能的影响

4.2直立平衡自适应仿生控制方法原理

4.3基于经验学习的模糊插值推理算法

4.4模糊规则库初始化方法

4.5模糊插值推理方法

4.6模糊规则库更新方法

4.7车载双足机器人直立平衡自适应仿生控制仿真

4.8本章小结

第5章基于时变参数阻抗模型的直立平衡仿生控制

5.1基于时变参数阻抗模型的直立平衡仿生控制方法原理

5.2踝关节抗扰力矩获取

5.3踝关节动态作用力矩获取

5.4踝关节期望作用力矩获取

5.5基于阻抗模型的车载双足机器人直立平衡仿生控制仿真

5.6 本章小结

第6章车载双足机器人直立平衡控制试验

6.1车载双足机器人直立平衡控制试验平台

6.2试验方案

6.3踝关节驱动力矩跟踪试验

6.4基于踝关节肌肉驱动机制的直立平衡仿生控制试验

6.5基于固定参数的阻抗模型直立平衡仿生控制试验

6.6基于时变参数的阻抗模型直立平衡仿生控制试验

6.7基于神经网络学习的直立平街控制试验

6.8试验结果对比分析

6.9本章小结

第7章全书总结与展望

7.1 全书总结

7.2未来工作展望

参考文献

本书采用“理论、仿真、试验”相结合的思路，以车载双足机器人为研究对象，对车载双足机器人运动控制中的重要问题——踝关节直立平衡控制方法进行了深入研究。主要将人体神经肌肉控制机制应用于车载双足机器人的直立平衡控制，提高实际直立平衡控制性能的仿生控制研究，具有重要的理论意义和较大的工程应用价值。本文完成了车载双足机器人直立平衡的踝关节仿生控制研究，在理论研究、计算机仿真和试验平台搭建等方面都进行了有益探索，为双足机器人在交通运输行业的推广应用奠定了研究基础。