基于逆运动学与足端轨迹优化的水下六足机器人控制体系设计.docx

基于逆运动学与足端轨迹优化的水下六足机器人控制体系设计

目录

基于逆运动学与足端轨迹优化的水下六足机器人控制体系设计（1）

内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2研究目的与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

水下六足机器人概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.1水下六足机器人的特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.2水下六足机器人的应用领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

逆运动学与足端轨迹优化理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.1逆运动学基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.2足端轨迹优化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.3相关算法介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

控制体系设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

4.1控制体系架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

4.2传感器与执行器选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

4.3控制策略设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

逆运动学在控制体系中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

5.1逆运动学模型的建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

5.2逆运动学在足端轨迹规划中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

5.3逆运动学在实际运动控制中的实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

足端轨迹优化算法研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

6.1轨迹优化目标函数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

6.2轨迹优化算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

6.3优化算法的性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

控制体系仿真与实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

7.1仿真环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

7.2仿真实验结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

7.3实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

7.4实验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

结果与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

8.1控制效果评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

8.2优化算法的改进与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

8.3存在的问题与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

基于逆运动学与足端轨迹优化的水下六足机器人控制体系设计（2）

内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

1.3研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

水下六足机器人概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．