| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-15页 |
| 1.1 课题背景及意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究现状分析 | 第9-14页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第9-12页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.3 外骨骼效能评估研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第14页 |
| 1.4 本章小结 | 第14-15页 |
| 2 上肢助力外骨骼总体技术方案设计 | 第15-23页 |
| 2.1 人体上肢结构与运动机理分析 | 第15-18页 |
| 2.1.1 人体上肢结构分析 | 第15-17页 |
| 2.1.2 上肢外骨骼自由度分析 | 第17-18页 |
| 2.2 驱动方案分析 | 第18页 |
| 2.3 传动方案设计 | 第18-19页 |
| 2.4 传感系统分析 | 第19-20页 |
| 2.4.1 传感器元件选型 | 第19-20页 |
| 2.4.2 传感器布置 | 第20页 |
| 2.5 控制策略分析 | 第20-21页 |
| 2.6 电源系统分析 | 第21页 |
| 2.7 本章小结 | 第21-23页 |
| 3 上肢助力外骨骼结构设计与有限元分析 | 第23-34页 |
| 3.1 上肢外骨骼设计要求 | 第23页 |
| 3.2 外骨骼主体尺寸及运动范围确定 | 第23-24页 |
| 3.3 机械结构设计 | 第24-27页 |
| 3.3.1 外骨骼各关节与手臂部分设计 | 第25-26页 |
| 3.3.2 背部支撑结构及伺服驱动系统 | 第26页 |
| 3.3.3 末端负载接口设计 | 第26-27页 |
| 3.4 关键零部件设计计算 | 第27-28页 |
| 3.4.1 钢丝绳的选型计算 | 第27-28页 |
| 3.4.2 电机、减速器初选型计算 | 第28页 |
| 3.5 上肢外骨骼有限元分析与优化设计 | 第28-33页 |
| 3.5.1 结构强度校核 | 第29-31页 |
| 3.5.2 轻量化结构优化设计 | 第31-33页 |
| 3.6 本章小结 | 第33-34页 |
| 4 上肢助力外骨骼运动学动力学建模与仿真分析 | 第34-47页 |
| 4.1 基于运动捕捉系统的人体上肢搬移托举动作分析 | 第34-36页 |
| 4.1.1 人体上肢搬移托举实验 | 第34-35页 |
| 4.1.2 搬移托举动作人体特征角分析 | 第35-36页 |
| 4.2 运动学分析 | 第36-42页 |
| 4.2.1 建立外骨骼D-H模型 | 第36-38页 |
| 4.2.2 运动学正分析 | 第38-40页 |
| 4.2.3 运动学逆分析 | 第40-41页 |
| 4.2.4 运动空间分析 | 第41-42页 |
| 4.3 动力学理论分析 | 第42-44页 |
| 4.3.1 拉格朗日方程法 | 第42-43页 |
| 4.3.2 动力学模型 | 第43-44页 |
| 4.4 基于虚拟样机的动力学仿真分析 | 第44-46页 |
| 4.5 小结 | 第46-47页 |
| 5 上肢助力外骨骼样机研制与实验研究 | 第47-51页 |
| 5.1 样机的研制与实验平台的搭建 | 第47页 |
| 5.2 负重能力测试分析 | 第47-49页 |
| 5.3 助力性能测试分析 | 第49-50页 |
| 5.4 小结 | 第50-51页 |
| 6 上肢助力外骨骼效能评估研究 | 第51-61页 |
| 6.1 效能评估方法 | 第51-53页 |
| 6.1.2 灰色综合评价方法 | 第52页 |
| 6.1.3 模糊综合评价方法 | 第52-53页 |
| 6.2 助力外骨骼效能评估指标体系 | 第53-56页 |
| 6.2.1 效能评估指标体系建立 | 第53页 |
| 6.2.2 指标定义 | 第53-55页 |
| 6.2.3 基于层次分析法指标权重确定 | 第55-56页 |
| 6.3 实例评估 | 第56-60页 |
| 6.3.1 基于灰色综合评价法的实例评估 | 第57-58页 |
| 6.3.2 基于模糊综合评价法的实例评估 | 第58-60页 |
| 6.4 本章小结 | 第60-61页 |
| 7 总结与展望 | 第61-63页 |
| 7.1 总结 | 第61页 |
| 7.2 展望 | 第61-63页 |
| 致谢 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-68页 |
| 附录 | 第68页 |