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基于螺旋理论与李群的六足机器人运动分析及步态规划，硕士学位论文，说明书共94页。
摘要：
六足机 器人作为一种典型的多六足机 器人作为一种典型的多器人，具有良好的运动灵活性和负载能力通过 器人，具有良好的运动灵活性和负载能力通过 器人，具有良好的运动灵活性和负载能力通过 合理的步态规划与搭载 其上的检测系统进行联动，可以实现自化作业。 其上的检测系统进行联动，可以实现自化作业。 基于螺 旋与李群的相关理论 ，本文对应用于玻璃幕墙和大型桥梁检测的六足机器人进行运动学 分析 和步态规划算法 设计，并通过虚拟样机 和实际设计，并通过虚拟样机 和实际实验证 了理论模型和步态设计 算法的正确性 及合理性。
本文 首先介绍了课题来源和研究意义 首先介绍了课题来源和研究意义 以及 多足机器人的研究概况，并阐述了国内外 多足机器人的研究概况，并阐述了国内外 多足机器人的研究概况，并阐述了国内外 的研究现状以及发展趋 势，同时分析了多足机器人步态规划中的关键问题奠定本文 势，同时分析了多足机器人步态规划中的关键问题奠定本文 势，同时分析了多足机器人步态规划中的关键问题奠定本文 所研究 内容的意义以及设计思路。
然后，基于螺旋理论以及 然后，基于螺旋理论以及 李代数的 相关知识， 并结合 运动 影响 系数的概念 系数的概念 对六足机 器人进行运动学建模，在所立的型上 器人进行运动学建模，在所立的型上 进行自由度分析以及运动状态，为机器人 进行自由度分析以及运动状态，为机器人 的步态规划提供依据。 同时 ，考虑到六足机器人与检测 ，考虑到六足机器人与检测 系统 的联动 ，对六足机器人运动 平台的运动空间进行分析，给出了求解模型和算法。
其次， 依据多足机 器人步态规划的相关理论，提出基于运动影响系数模型六依据多足机 器人步态规划的相关理论，提出基于运动影响系数模型六依据多足机 器人步态规划的相关理论，提出基于运动影响系数模型六依据多足机 器人步态规划的相关理论，提出基于运动影响系数模型六器人步态设计 算法和实现 步骤 ，并通过典型步态分析以及实际设计 ，并通过典型步态分析以及实际设计 步骤 阐明了六足 机器人步态控制和实现的整个过程。
最后，介绍了六足机器人虚拟样和物理的设计方案对运动模型 最后，介绍了六足机器人虚拟样和物理的设计方案对运动模型 最后，介绍了六足机器人虚拟样和物理的设计方案对运动模型 最后，介绍了六足机器人虚拟样和物理的设计方案对运动模型 、 步态设计 算法以及运动空间进行仿真分析，并通过物理样机的实验证了所步态设计 算法以及运动空间进行仿真分析，并通过物理样机的实验证了所的步态 规划算法 和样机模型的正确性。
关键词：六足机器人；螺旋理论；李群；运动影响系数；步态规划

目录
摘 要 I
ABSTRACT ABSTRACTABSTRACT ABSTRACT II
第一章 第一章 绪论 1
11 课题研究背景及意义 课题研究背景及意义 1
12 多足爬行机器人的研究概况 多足爬行机器人的研究概况 2
13 国外多足机器人研究现状 国外多足机器人研究现状 5
14 国内多足机器人研究现状 国内多足机器人研究现状 7
15 多足机器人步态规划中的关键问题 多足机器人步态规划中的关键问题 9
16 本文主要内容及结构安排 本文主要内容及结构安排 10
17 本章小结 11
第二章 第二章 六足机器人自由度分析 六足机器人自由度分析 六足机器人自由度分析 六足机器人自由度分析 六足机器人自由度分析 12
21 引言 12
22 螺旋理论与李群 12
221 221 运动与力的螺旋表示 12
222 222 反螺旋系与运动约束 14
223 223 李群代数下刚体的运动表示 15
23 机器人运动模型建立 机器人运动模型建立 16
24 自由度分析 18
241 241 自由度概念的重新定义和扩展 18
242 242 初始位形为轴对称时运动平台自由度分析 19
243 243 初始位形为旋转对称时运动平台自由度分析 23
25 本章小结 25
第三章 第三章 运动影响系数以及机器人速度、加分析 运动影响系数以及机器人速度、加分析 运动影响系数以及机器人速度、加分析 运动影响系数以及机器人速度、加分析 运动影响系数以及机器人速度、加分析 运动影响系数以及机器人速度、加分析 运动影响系数以及机器人速度、加分析 运动影响系数以及机器人速度、加分析 26
31 引言 26
32 运动影响系数的定义 运动影响系数的定义 26
33 机器人单腿支链位置分析 机器人单腿支链位置分析 28
34 一阶影响系数与单腿支链速度分析 一阶影响系数与单腿支链速度分析 30
35 二阶影响系数与单腿支链加速度分析 二阶影响系数与单腿支链加速度分析 34
36 六足机器人运动平台速度及加分析 六足机器人运动平台速度及加分析 36
361 361 一阶影响系数与六足机器人运动平台速度分析 36
362 362 二阶影响系数与六足机器人运动平台加速度分析 38
37 运动影响系数在步态规划中的指导意义 运动影响系数在步态规划中的指导意义 39
38 本章小结 40
第四章 第四章 六足机器人运动空间分析 六足机器人运动空间分析 六足机器人运动空间分析 六足机器人运动空间分析 六足机器人运动空间分析 41
41 引言 41
42 运动平台全维空间定义 运动平台全维空间定义 41
43 运动平台的空间约束分析 运动平台的空间约束分析 42
431 431 支链连杆长度约束 43
432 机器人运动几何约束 44
44 运动空间求解 44
45 运动空间对称性分析 运动空间对称性分析 46
46 本章小结 47
第五章 第五章 六足机器人步态规划 六足机器人步态规划 六足机器人步态规划 六足机器人步态规划 48
51 引言 48
52 多足机器人步态设计及算法实现概述 多足机器人步态设计及算法实现概述 48
521 521 多足机器人步态设计理论 49
522 522 多足机器人典型步态分析 50
53 六足机器人步态设计 六足机器人步态设计 51
531 531 直线行走步态规划 52
532 532 旋转步态规划 53
54 本章小结 55
第六章 第六章 六足机器人样设计与实验 六足机器人样设计与实验 六足机器人样设计与实验 六足机器人样设计与实验 六足机器人样设计与实验 56
61 引言 56
62 六足机器人实验样介绍 56
621 621 机器人主体结构设计 56
622 622 吸附系统的设计 58
623 控制系统设计 60
624 624 六足机器人实验样图 62
63 六足机器人运动影响系数模型仿真 六足机器人运动影响系数模型仿真 62
631 ADAMS 631 ADAMS 631 ADAMS631 ADAMS631 ADAMS631 ADAMS631 ADAMS软件介绍与虚拟样机搭建 软件介绍与虚拟样机搭建 62
632 632 影响系数模型仿真分析 63
64 六足机器人步态仿真 六足机器人步态仿真 66
641 641 直线行走步态仿真 66
642 642 旋转步态仿真 68
65 运动空间仿真分析 70
651 651 运动空间对称性分析 70
652 652 姿态空间及截面分析 74
66 六足机器人样实验 六足机器人样实验 76
67 本章小结 78
结论与研究展望 结论与研究展望 结论与研究展望 结论与研究展望 79
参考文献 参考文献 参考文献