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，主要阐述了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。

本书主要读者为科研院所、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。

前辅文
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
   4.3.3 与速度相关参数的辨识
   4.3.4 与速度– 负载相关参数的辨识
   4.3.5 关节逆动力学模型分析及验证
  4.4 考虑柔性的六足机器人运动学建模
   4.4.1 基于旋量理论的一般运动学建模
   4.4.2 考虑腿部柔性的运动学建模
   4.4.3 考虑机体柔性的运动学建模
  4.5 考虑足– 地作用的六足机器人动力学建模
   4.5.1 机器人整体静柔度建模与变形研究
   4.5.2 地面柔度建模与机器人静平衡状态分析
   4.5.3 基于凯恩方程的六足机器人动力学建模
  4.6 本章小结
  参考文献
第5章 六足机器人步态规划研究
  5.1 引言
  5.2 六足机器人步态参数
  5.3 六足机器人常规步态
   5.3.1 三足步态
   5.3.2 四足步态
   5.3.3 五足步态
  5.4 六足机器人自由步态
   5.4.1 步态的状态转换及约束条件
   5.4.2 自由步态序列生成规则
   5.4.3 步态稳定性调整方法
  5.5 本章小结
  参考文献
第6章 面向复杂地形的六足机器人稳定控制
  6.1 引言
  6.2 基于阻抗控制的六足机器人柔顺控制
   6.2.1 基于变形协调约束的足力规划
   6.2.2 基于足端虚拟阻抗模型的足力调控
   6.2.3 六足机器人变形补偿及位姿调控
  6.3 崎岖路面自由步态运动控制
   6.3.1 自由步态控制方法组成分析
   6.3.2 不平路面步态反馈控制
   6.3.3 越障步态反馈控制
   6.3.4 跨沟步态反馈控制
   6.3.5 基于阻抗控制的轨迹补偿方法
  6.4 本章小结
  参考文献
第7章 六足机器人人机协同操纵技术
  7.1 引言
  7.2 平坦地形下六足机器人双向触觉操控
   7.2.1 操控系统控制算法设计
   7.2.2 操控系统稳定性分析
   7.2.3 实验验证
  7.3 松软地形下基于时域无源性控制的双向触觉操控
   7.3.1 基于足– 地作用力学模型的环境端有源性分析
   7.3.2 基于TDPC 的补偿算法设计
   7.3.3 六足机器人双向触觉操控系统的控制律设计
   7.3.4 实验验证
  7.4 障碍地形下机体– 单腿协同调控的双向触觉操控
   7.4.1 机体层操控子系统的控制律设计
   7.4.2 单腿层操控子系统的控制算法设计
   7.4.3 实验验证
  7.5 本章小结
  参考文献
第8章 六足机器人硬件在环仿真技术
  8.1 引言
  8.2 六足机器人数值仿真研究
   8.2.1 数值仿真的总体结构设计
   8.2.2 足– 地作用力学求解实现方法
   8.2.3 仿真实现
  8.3 基于Vortex 动力学引擎的可视化仿真
   8.3.1 可视化仿真的总体结构设计
   8.3.2 仿真实现与仿真效率测试
  8.4 基于Euro-Sim 实时仿真框架的半实物仿真
   8.4.1 系统软硬件架构设计
   8.4.2 系统实现与实时性测试
  8.5 仿真模型的实验验证
   8.5.1 足– 地作用力学模型与可视化仿真验证
   8.5.2 动力学模型与数值仿真的实验验证
   8.5.3 崎岖地形下的实验验证
  8.6 本章小结
第9章 面向野外环境的六足机器人开发与实验
  9.1 引言
  9.2 面向野外环境的六足机器人开发
   9.2.1 移动系统设计
   9.2.2 控制系统设计
   9.2.3 软件系统设计
  9.3 六足机器人样机性能实验
   9.3.1 实验环境搭建
   9.3.2 爬坡能力实验
   9.3.3 负重能力实验
   9.3.4 最大步行速度实验
   9.3.5 跨越垂直障碍实验
   9.3.6 壕沟通过性实验
  9.4 本章小结