面向野外环境的六足机器人技术

在对六足机器人多年 理论研究和工程经验积累 的基础上，本书密切结合 我国载人航天、星球探测 、国防军事、复杂环境作 业等领域的需求，主要阐 述野外环境六足机器人研 究中的理论和技术问题。 从任务需求分析和总体设 计入手，给出了野外复杂 环境六足移动系统构型和 尺度设计方法，建立了机 器人足－地作用力学模型 和多物理耦合系统动力学 模型，探讨了障碍条件下 的六足机器人步态规划和 重规划方法，实现了六足 机器人基于状态感知的柔 顺运动控制，提出了机器 人人机协同操纵设计方法 ，构建了机器人硬件在环 仿真系统，完成了机器人 系统的低成本可靠测试， 最后介绍了六足机器人样 机的开发和实验测试。 本书可供科研院所、 高等院校从事足式机器人 研究的工程设计人员、教 师和研究生阅读。

第1章 面向野外环境的六足机器人概述 1.1 引言 1.2 六足机器人的工作环境及性能需求 1.2.1 野外环境概况 1.2.2 野外环境机器人性能需求 1.3 六足机器人的特点与启示 1.3.1 电驱动六足机器人系统 1.3.2 液压驱动六足机器人系统 1.4 本章小结 参考文献 第2章 六足机器人移动系统构型设计 2.1 引言 2.2 腿在机体周围的布置方式研究 2.2.1 考虑机器人运动方向的腿布置方式 2.2.2 考虑机体自由度的腿布置方式 2.3 基于地形适应性的步行腿构型综合 2.4 基于复杂地形的六足机器人尺度设计 2.4.1 六足机器人平地行走尺度约束 2.4.2 面向越障运动的六足机器人尺度分析 2.4.3 面向跨沟运动的六足机器人尺度分析 2.4.4 面向爬坡运动的六足机器人尺度分析 2.5 基于地形约束的尺度设计方法 2.6 本章小结 参考文献 第3章 机器人足-地作用力学研究 3.1 引言 3.2 硬地质环境的足-地力学模型 3.2.1 法向解析模型 3.2.2 切向解析模型 3.2.3 足-地力学模型的参数辨识 3.2.4 足-地力学模型的实验研究 3.3 松软地质环境的足-地力学模型 3.3.1 松软地质的力学特性分析 3.3.2 松软地质环境的足地应力积分模型 3.3.3 复合非线性刚度-阻尼模型与应力积分模型的统一化推导 3.3.4 松软地质环境足-地力学模型的实验研究和参数辨识 3.4 动态接触条件下足-地力学模型 3.4.1 动态接触条件下法向足-地力学模型 3.4.2 动态接触条件下切向足-地力学模型 3.5 本章小结 参考文献 第4章 六足机器人多物理耦合系统建模 4.1 引言 4.2 六足机器人关节逆动力学建模 4.2.1 六足机器人结构 4.2.2 一般机器人关节模型 4.2.3 考虑反驱特性的二级减速关节逆动力学建模 4.3 六足机器人关节模型参数辨识 4.3.1 与位置相关参数的辨识 4.3.2 与负载相关参数的辨识