| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-23页 |
| 1.1 课题研究背景及目的与意义 | 第11-12页 |
| 1.1.1 课题研究背景 | 第11页 |
| 1.1.2 课题研究目的与意义 | 第11-12页 |
| 1.2 踝关节康复机理 | 第12-13页 |
| 1.3 踝关节康复机器人研究现状 | 第13-16页 |
| 1.4 踝关节康复机器人的主要技术问题 | 第16页 |
| 1.5 机器人运动控制分析 | 第16-20页 |
| 1.5.1 机器人运动控制理论分析 | 第16-18页 |
| 1.5.2 智能手机与机器人的运动控制 | 第18-20页 |
| 1.6 本文研究目标与研究内容 | 第20-23页 |
| 第2章 机器人结构分析与改进 | 第23-35页 |
| 2.1 引言 | 第23页 |
| 2.2 踝关节康复机器人结构分析与改进 | 第23-26页 |
| 2.2.1 机器人结构分析 | 第23-24页 |
| 2.2.2 机器人改进方案 | 第24-26页 |
| 2.3 踝关节康复机器人动力学模型 | 第26-31页 |
| 2.3.1 机器人动力学模型 | 第26-30页 |
| 2.3.2 内收-外敛机构模型辨识 | 第30-31页 |
| 2.4 踝关节康复非线性扰动分析 | 第31-34页 |
| 2.4.1 扰动过程分析 | 第31-32页 |
| 2.4.2 非线性扰动模型 | 第32-34页 |
| 2.5 本章小结 | 第34-35页 |
| 第3章 控制系统方案与硬件电路设计 | 第35-51页 |
| 3.1 引言 | 第35页 |
| 3.2 控制系统方案设计 | 第35-41页 |
| 3.2.1 控制方案设计 | 第35-38页 |
| 3.2.2 通信方案设计 | 第38-39页 |
| 3.2.3 嵌入式操作系统分析与选择 | 第39-40页 |
| 3.2.4 Android应用程序开发流程 | 第40-41页 |
| 3.3 下位机驱动控制电路设计与选型 | 第41-44页 |
| 3.3.1 下位机控制电路设计与选型 | 第41-42页 |
| 3.3.2 下位机驱动电路设计与选型 | 第42-43页 |
| 3.3.3 电流检测电路设计 | 第43-44页 |
| 3.4 位姿数据转换模块选型 | 第44-45页 |
| 3.5 安全保护设计 | 第45-49页 |
| 3.5.1 驱动电路保护设计 | 第45-48页 |
| 3.5.2 行程保护设计 | 第48-49页 |
| 3.6 本章小结 | 第49-51页 |
| 第4章 踝关节康复机器人控制策略 | 第51-75页 |
| 4.1 引言 | 第51页 |
| 4.2 位置闭环控制算法对比分析与设计 | 第51-61页 |
| 4.2.1 前馈-PD控制系统及特性 | 第51-53页 |
| 4.2.2 基于扰动的前馈-反馈控制器设计 | 第53-55页 |
| 4.2.3 IMC控制原理 | 第55-56页 |
| 4.2.4 复合型二自由度IMC控制器设计 | 第56-60页 |
| 4.2.5 控制器仿真分析 | 第60-61页 |
| 4.3 抗阻训练控制算法分析与设计 | 第61-64页 |
| 4.3.1 数据平滑滤波设计 | 第62-63页 |
| 4.3.2 抗阻训练控制器设计 | 第63-64页 |
| 4.4 机器人被动训练轨迹规划 | 第64-67页 |
| 4.4.1 给定关节运动轨迹规划 | 第64-65页 |
| 4.4.2 给定脚尖运动轨迹规划 | 第65-67页 |
| 4.5 机器人运动控制程序设计 | 第67-74页 |
| 4.5.1 预定轨迹被动训练控制逻辑设计 | 第67-68页 |
| 4.5.2 预定轨迹被动训练控制程序设计 | 第68-70页 |
| 4.5.3 自主轨迹被动训练与抗阻训练控制逻辑设计 | 第70-71页 |
| 4.5.4 自主轨迹被动训练与抗阻训练控制程序设计 | 第71-72页 |
| 4.5.5 上电自检程序设计 | 第72-73页 |
| 4.5.6 痉挛检测程序设计 | 第73-74页 |
| 4.6 本章小结 | 第74-75页 |
| 第5章 控制系统实验研究 | 第75-91页 |
| 5.1 引言 | 第75页 |
| 5.2 实验环境搭建 | 第75-79页 |
| 5.2.1 硬件实验环境搭建 | 第75-77页 |
| 5.2.2 软件实验环境搭建 | 第77-79页 |
| 5.3 LuGre模型辨识与机械结构改进实验分析 | 第79-82页 |
| 5.3.1 LuGre模型参数辨识 | 第79-80页 |
| 5.3.2 结构改进与LuGre模型实验分析 | 第80-82页 |
| 5.4 预定轨迹被动训练实验 | 第82-83页 |
| 5.4.1 给定关节预定轨迹实验 | 第82-83页 |
| 5.4.2 给定脚尖预定轨迹实验 | 第83页 |
| 5.5 自主轨迹被动训练实验 | 第83-86页 |
| 5.5.1 单自由度自主轨迹被动训练 | 第84-85页 |
| 5.5.2 二自由度自主轨迹被动训练 | 第85-86页 |
| 5.6 抗阻训练控制实验 | 第86-88页 |
| 5.6.1 静态加载实验 | 第86-87页 |
| 5.6.2 动态加载实验 | 第87-88页 |
| 5.7 实验结果与误差分析 | 第88-89页 |
| 5.8 本章小结 | 第89-91页 |
| 结论 | 第91-93页 |
| 参考文献 | 第93-98页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第98-99页 |
| 致谢 | 第99-100页 |
| 附录 | 第100-101页 |