哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 目 录 摘要 Abstract. 第1章绪论 1.1课题背景及研究的目的和意义 1.2国内外研究现状 1.2.1国外研究现状 .1 1.2.2国内研究现状 4 1.3本课题的主要研究内容 第2章仿生蛇的结构设计 7 2.1蛇的身体结构及运动形式分析 7 2.1.1蛇的身体结构分析… .7 2.1.2蛇的运动形式分析 P 2.2生物蛇骨架模型的抽象 10 2.3驱动方案的选择和比较 10 2.4仿生蛇的总体设计… 11 2.4.1身体关节结构设计 11 2.4.2摩擦底面的设计 11 2.4.3头部关节的设计.… 12 2.4.4仿生蛇的组装… 。。。。 12 2.4.5仿生蛇的相关性能参数 14 2.5本章小结… 15 第3章仿生蛇的运动规划及控制系统 .16 3.1仿生蛇的运动规划 … .16 3.1.1蜿蜒运动的步态规划 16 3.1.2蠕动的运动规划 19 3.1.3翻滚运动的步态规划 。。+。。。 20 3.1.4侧向运动的步态规划 21 3.1.5抬头运动的步态规划 21 3.2仿生蛇的控制系统 22 3.2.1控制系统的总体结构 23 3.2.2控制系统的各个层面 23 3.3本章小结… 26 -I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 - III - 目 录 摘要 ................................................................................................................................. I Abstract...........................................................................................................................II 第 1 章 绪 论 .................................................................................................................1 1.1 课题背景及研究的目的和意义 ..........................................................................1 1.2 国内外研究现状 ..................................................................................................1 1.2.1 国外研究现状 .............................................................................................. 1 1.2.2 国内研究现状 .............................................................................................. 4 1.3 本课题的主要研究内容 ......................................................................................5 第 2 章 仿生蛇的结构设计 ...........................................................................................7 2.1 蛇的身体结构及运动形式分析 ..........................................................................7 2.1.1 蛇的身体结构分析 ...................................................................................... 7 2.1.2 蛇的运动形式分析 ...................................................................................... 8 2.2 生物蛇骨架模型的抽象 ....................................................................................10 2.3 驱动方案的选择和比较 ....................................................................................10 2.4 仿生蛇的总体设计 ............................................................................................11 2.4.1 身体关节结构设计 .....................................................................................11 2.4.2 摩擦底面的设计 .........................................................................................11 2.4.3 头部关节的设计 ........................................................................................ 12 2.4.4 仿生蛇的组装 ............................................................................................ 12 2.4.5 仿生蛇的相关性能参数 ............................................................................ 14 2.5 本章小结 ............................................................................................................15 第 3 章 仿生蛇的运动规划及控制系统 .....................................................................16 3.1 仿生蛇的运动规划 ............................................................................................16 3.1.1 蜿蜒运动的步态规划 ................................................................................ 16 3.1.2 蠕动的运动规划 ........................................................................................ 19 3.1.3 翻滚运动的步态规划 ................................................................................ 20 3.1.4 侧向运动的步态规划 ................................................................................ 21 3.1.5 抬头运动的步态规划 ................................................................................ 21 3.2 仿生蛇的控制系统 ............................................................................................22 3.2.1 控制系统的总体结构 ................................................................................ 23 3.2.2 控制系统的各个层面 ................................................................................ 23 3.3 本章小结 ............................................................................................................26