第1章 人形機器人概述 001
1.1 人形機器人研究意義 001
1.2 人形機器人的發(fā)展現(xiàn)狀 002
1.2.1 國外人形機器人的發(fā)展現(xiàn)狀 002
1.2.2 國內(nèi)人形機器人的發(fā)展現(xiàn)狀 015
1.3 人形機器人的關鍵技術 018
1.3.1 運動學與動力學 018
1.3.2 步行穩(wěn)定性判據(jù) 019
1.3.3 步態(tài)規(guī)劃 020
1.3.4 機械手運動控制 021
1.3.5 智能交互 021
1.3.6 安全通信 022
1.4 本書各章節(jié)內(nèi)容安排 023
參考文獻 024

第2章 人形機器人運動學與動力學建模 029
2.1 概述 029
2.2 人形機器人的運動學建模 030
2.2.1 人形機器人模型推導 030
2.2.2 人形機器人的正運動學建模 033
2.2.3 人形機器人的逆運動學建模 035
2.3 人形機器人的動力學建模 038
2.4 本章小結 042
參考文獻 043

第3章 人形機器人步行穩(wěn)定性判據(jù) 047
3.1 概述 047
3.2 零力矩點穩(wěn)定性判據(jù) 048
3.2.1 零力矩點穩(wěn)定性判據(jù)的概念和計算 048
3.2.2 零力矩點穩(wěn)定性判據(jù)的局限性 055
3.3 基于龐加萊回歸映射的穩(wěn)定性判據(jù) 056
3.3.1 龐加萊回歸映射穩(wěn)定性理論 056
3.3.2 龐加萊回歸映射穩(wěn)定性判據(jù)的應用局限 059
3.4 質心角動量穩(wěn)定性判據(jù) 060
3.4.1 質心角動量穩(wěn)定性判據(jù)的基本概念和應用 060
3.4.2 質心角動量穩(wěn)定性判據(jù)的局限性 061
3.5 本章小結 061
參考文獻 062

第4章 人形機器人行走步態(tài)規(guī)劃 064
4.1 概述 064
4.2 基于簡化模型的步態(tài)規(guī)劃方法 064
4.2.1 連桿模型的步態(tài)規(guī)劃 065
4.2.2 倒立擺模型的步態(tài)規(guī)劃 067
4.2.3 車-桌模型的步態(tài)規(guī)劃 070
4.3 基于人工智能的步態(tài)規(guī)劃方法 071
4.3.1 模糊控制算法步態(tài)規(guī)劃 072
4.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡步態(tài)規(guī)劃 072
4.3.3 遺傳算法步態(tài)規(guī)劃 072
4.4 步態(tài)規(guī)劃方法比較 073
4.5 本章小結 074
參考文獻 075

第5章 人形機器人機械手運動控制 078
5.1 概述 078
5.2 人形機器人機械手驅動方式 079
5.2.1 電機驅動 079
5.2.2 液壓驅動 080
5.2.3 氣壓驅動 080
5.2.4 形狀記憶合金驅動 081
5.3 人形機器人機械手軌跡規(guī)劃 082
5.3.1 關節(jié)空間軌跡規(guī)劃 084
5.3.2 笛卡兒空間軌跡規(guī)劃 089
5.4 人形機器人機械手控制 095
5.4.1 自由空間控制 096
5.4.2 約束空間控制 097
5.5 本章小結 097
參考文獻 098

第6章 人形機器人智能交互 102
6.1 概述 102
6.2 基于生物電信號的智能交互系統(tǒng) 103
6.2.1 生物電信號概述 103
6.2.2 生物電信號處理技術 107
6.3 智能交互系統(tǒng)應用研究 120
6.3.1 表面肌電信號的獲取與處理技術 121
6.3.2 性能評估指標 125
6.3.3 本征模態(tài)函數(shù)個數(shù)確定 126
6.3.4 特征提取參數(shù)分析 129
6.3.5 特征降維結果分析 131
6.3.6 識別結果分析 131
6.4 本章小結 132
參考文獻 133

第7章 人形機器人安全通信 138
7.1 概述 138
7.2 人形機器人通信方案 139
7.2.1 Wi-Fi技術 140
7.2.2 藍牙技術 141
7.3 人形機器人安全通信技術 142
7.3.1 信息加密技術 143
7.3.2 身份認證技術 144
7.3.3 訪問控制技術 145
7.4 本章小結 146
參考文獻 147