Robotis OP仿人机器人权威指南

第1章 绪论 1
1.1 机器人历史 1
1.2 仿人机器人的历史 4
1.3 韩国及国外机器人产业动向 15
第2章 仿人机器人运动学 17
2.1 齐次坐标变换 18
2.2 利用DH方法为仿人机器人建模 28
2.2.1 DH（Denavit-Hartenberg）方法 28
2.2.2 在仿人机器人中应用DH参数法 39
2.2.3 利用优化算法做DH法的逆向运动学计算 63
2.3 利用投影法对仿人机器人建模 87
2.3.1 投影法 87
2.3.2 向仿人机器人应用投影法 88
2.3.3 利用投影法的仿人机器人逆向运动学 100
2.3.4 投影法中的重心计算 110
第3章 仿人机器人动力学 113
3.1 动力学基础 114
3.1.1 角速度（angular velocity）与线速度（linear velocity） 114
3.1.2 齐次变换时的线速度计算 120
3.1.3 利用DH方法计算仿人机器人连杆的线速度与加速度 124
3.1.4 利用投影法计算仿人机器人关节坐标的二次微分式 133
3.2 仿人机器人的关节扭矩 137
3.2.1 扭矩 138
3.2.2 关节扭矩计算方法 140
3.3 零力矩点（ZMP） 153
3.3.1 利用DH方法计算ZMP 155
3.3.2 利用投影法计算ZMP 157
3.4 倒立摆的控制 162
第4章 ROBOTIS OP 170
4.1 OP硬件 173
4.1.1 控制器 174
4.1.2 执行机构 177
4.1.3 传感器 184
4.2 软件开发 190
4.2.1 搭建开发环境 190
4.2.2 P框架 195
4.3 启动OP 213
4.4 运行现有功能 221
4.4.1 运行示例教程 221
4.4.2 运行Action Editor 223
第5章 为仿人机器人创建动作 229
5.1 仿人机器人的关节角关系式 229
5.2 为机器人动作生成电动机轨迹 242
5.2.1 为关节电动机生成旋转角度轨迹 242
5.2.2 关节轨迹的优化变量 248
5.3 原地转向 254
5.4 双足行走 269
5.4.1 步行准备姿势优化 272
5.4.2 步行准备姿势调整 280
5.4.3 为双足行走优化关节角度轨迹 296
5.4.4 模拟具有多种特征的双足行走 325
第6章 ROBOTIS OP的动作生成 347
6.1 关于optWalk 347
6.2 传感器校准 351
6.2.1 利用陀螺仪传感器做角度推测 353
6.2.2 利用加速度传感器做角度推测 363
6.2.3 利用互补滤波器（complementary filter）做姿势推断 367
6.2.4 FSR传感器 374
6.3 平衡控制 378
6.3.1 矢状面下体关节角的ZMP反射神经控制 379
6.3.2 上体角反射神经控制 392
6.4 为OP生成动作 397
6.4.1 OP动作代码 397
6.4.2 OP的动作生成函数 402
6.4.3 调整OP面部LED的颜色 421
6.5 OP双足行走 423
6.5.1 OP步行驱动 423
6.5.2 OP步行生成函数 428
6.5.3 让OP稳定行走 434
参考文献 436