基于液压阻尼器的动态变阻尼膝关节假肢研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第10页 |
| 1.2 假肢膝关节基本原理 | 第10-14页 |
| 1.2.1 被动假肢膝关节 | 第11-12页 |
| 1.2.2 主动假肢膝关节 | 第12页 |
| 1.2.3 半主动假肢膝关节 | 第12-14页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第14-18页 |
| 1.3.1 国内研究现状 | 第14-16页 |
| 1.3.2 国外研究现状 | 第16-18页 |
| 1.4 主要研究内容 | 第18-20页 |
| 第2章 人体膝关节运动模型研究 | 第20-28页 |
| 2.1 人体膝关节结构模型分析 | 第20-22页 |
| 2.1.1 人体平面定义 | 第20-21页 |
| 2.1.2 人膝关节解剖结构 | 第21页 |
| 2.1.3 膝关节模型抽象 | 第21-22页 |
| 2.2 人体膝关节行为模型分析 | 第22-25页 |
| 2.2.1 膝关节运动极限 | 第22页 |
| 2.2.2 人体行走步态 | 第22-25页 |
| 2.3 膝关节假肢的设计目标 | 第25-27页 |
| 2.3.1 机械系统设计目标 | 第25-26页 |
| 2.3.2 传感系统设计目标 | 第26-27页 |
| 2.3.3 控制系统设计目标 | 第27页 |
| 2.4 本章小结 | 第27-28页 |
| 第3章 假肢膝关节机械结构分析与总体设计 | 第28-37页 |
| 3.1 样机整体构型研究 | 第28-32页 |
| 3.1.1 假肢的整体组成 | 第28-29页 |
| 3.1.2 膝关节假肢的结构构型及运动学特性 | 第29-32页 |
| 3.2 膝关节假肢系统工作过程及液压缸油路设计 | 第32-35页 |
| 3.3 假肢控制系统分析 | 第35-36页 |
| 3.4 本章小结 | 第36-37页 |
| 第4章 膝关节假肢传感器研究 | 第37-55页 |
| 4.1 传感器系统总体方案研究 | 第37-38页 |
| 4.2 假肢受力与行走重心的测量 | 第38-46页 |
| 4.2.1 弹性体形状与受力分析 | 第40-42页 |
| 4.2.2 应变片使用与注意事项 | 第42-44页 |
| 4.2.3 测量弯矩时的应变片布置 | 第44-45页 |
| 4.2.4 测量拉压时的应变片布置 | 第45-46页 |
| 4.3 关节扭矩的测量 | 第46-48页 |
| 4.3.1 弹性体受力与应变 | 第47-48页 |
| 4.3.2 弹性体应变测量 | 第48页 |
| 4.4 转角测量 | 第48-53页 |
| 4.4.1 转角测量方案分析 | 第48-50页 |
| 4.4.2 各向异性磁阻磁场传感器的转角测量原理 | 第50-53页 |
| 4.5 惯性测量单元IMU | 第53-54页 |
| 4.6 本章小结 | 第54-55页 |
| 第5章 膝关节假肢控制系统硬件研究 | 第55-71页 |
| 5.1 传感器测量电路研究 | 第55-61页 |
| 5.1.1 应变测量模块的硬件研究 | 第55-59页 |
| 5.1.2 转角测量的硬件研究 | 第59-60页 |
| 5.1.3 惯性传感器的硬件设计 | 第60-61页 |
| 5.2 阀控制系统硬件研究 | 第61-63页 |
| 5.2.1 电机驱动硬件研究 | 第61-62页 |
| 5.2.2 阀的伺服控制 | 第62-63页 |
| 5.3 假肢的主控制器设计 | 第63-70页 |
| 5.3.1 最小系统 | 第63-64页 |
| 5.3.2 辅助功能 | 第64-66页 |
| 5.3.3 板载电源管理系统 | 第66-68页 |
| 5.3.4 膝关节传感器接口 | 第68页 |
| 5.3.5 假肢控制电路板设计 | 第68-70页 |
| 5.4 本章小结 | 第70-71页 |
| 第6章 控制系统软件研究 | 第71-84页 |
| 6.1 系统软件构成 | 第71-73页 |
| 6.1.1 软件的组织结构 | 第71-72页 |
| 6.1.2 主程序分析与研究 | 第72-73页 |
| 6.2 传感器信息读取 | 第73-77页 |
| 6.2.1 ADC信号采集与转角拟合 | 第73-75页 |
| 6.2.2 传感器数据读取 | 第75-77页 |
| 6.3 阀伺服控制 | 第77-79页 |
| 6.4 控制策略 | 第79-83页 |
| 6.4.1 膝关节控制过程状态机 | 第79-82页 |
| 6.4.2 步行过程的支撑相阶段检测 | 第82-83页 |
| 6.5 本章小结 | 第83-84页 |
| 第7章 试验结果与数据分析 | 第84-90页 |
| 7.1 控制器电源系统试验 | 第84-85页 |
| 7.2 节流阀伺服控制试验 | 第85-86页 |
| 7.3 转角测量试验 | 第86-89页 |
| 7.4 本章小结 | 第89-90页 |
| 第8章 结论与展望 | 第90-92页 |
| 8.1 研究结论 | 第90页 |
| 8.2 研究创新点 | 第90-91页 |
| 8.3 研究展望 | 第91-92页 |
| 参考文献 | 第92-97页 |
| 致谢 | 第97-98页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第98页 |
