| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-23页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 下肢外骨骼研究现状 | 第10-20页 |
| 1.2.1 国外外骨骼系统研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.2 国内外骨骼系统研究现状 | 第15-18页 |
| 1.2.3 控制策略研究现状 | 第18-20页 |
| 1.3 论文组织安排 | 第20-23页 |
| 2 下肢外骨骼系统设计 | 第23-33页 |
| 2.1 人体解剖学基础 | 第23-24页 |
| 2.1.1 解剖学姿势与方位术语 | 第23-24页 |
| 2.1.2 解剖学基本面与基本轴 | 第24页 |
| 2.2 人体下肢结构及运动步态 | 第24-28页 |
| 2.2.1 人体下肢生理学结构 | 第25-26页 |
| 2.2.2 人体行走的步态与参数 | 第26-28页 |
| 2.3 下肢外骨骼的机械设计 | 第28-31页 |
| 2.3.1 下肢外骨骼结构设计 | 第28-30页 |
| 2.3.2 下肢外骨骼运动参数设计 | 第30-31页 |
| 2.4 本章小结 | 第31-33页 |
| 3 下肢外骨骼运动学分析 | 第33-51页 |
| 3.1 机器人运动学概述 | 第33页 |
| 3.2 数学基础 | 第33-37页 |
| 3.2.1 齐次坐标与位姿表示 | 第33-35页 |
| 3.2.2 齐次变换矩阵 | 第35-37页 |
| 3.3 下肢外骨骼正运动学模型 | 第37-43页 |
| 3.3.1 Craig修正版D-H方法 | 第37-39页 |
| 3.3.2 下肢外骨骼正运动学分析 | 第39-41页 |
| 3.3.3 下肢外骨骼正运动学验证 | 第41-43页 |
| 3.4 下肢外骨骼逆运动学模型 | 第43-48页 |
| 3.4.1 下肢外骨骼逆运动学分析 | 第44-46页 |
| 3.4.2 下肢外骨骼逆运动学验证 | 第46-48页 |
| 3.5 下肢外骨骼运动空间分析 | 第48-50页 |
| 3.6 本章小结 | 第50-51页 |
| 4 下肢外骨骼动力学分析及虚拟样机建立 | 第51-69页 |
| 4.1 下肢外骨骼动力学模型 | 第51-59页 |
| 4.1.1 机器人动力学概述 | 第51-52页 |
| 4.1.2 第二类拉格朗日方程 | 第52-53页 |
| 4.1.3 下肢外骨骼动力学分析 | 第53-59页 |
| 4.2 下肢外骨骼虚拟样机建立 | 第59-63页 |
| 4.2.1 Solidworks三维模型建立 | 第59-61页 |
| 4.2.2 基于MATLAB/SimMechanics的虚拟样机建立 | 第61-63页 |
| 4.3 动力学数学模型与虚拟样机的仿真比较 | 第63-67页 |
| 4.4 本章小结 | 第67-69页 |
| 5 基于神经网络补偿的无模型时延估计控制器设计 | 第69-79页 |
| 5.1 控制方法概述 | 第69页 |
| 5.2 无模型时延估计控制器设计(TDE-MFC) | 第69-73页 |
| 5.2.1 经典PID控制器 | 第69-70页 |
| 5.2.2 无模型控制器设计(MFC) | 第70-72页 |
| 5.2.3 时延估计(TDE) | 第72-73页 |
| 5.3 基于神经网络的补偿 | 第73-77页 |
| 5.3.1 RBF神经网络 | 第73-75页 |
| 5.3.2 TDE-MFNNC设计 | 第75-76页 |
| 5.3.3 稳定性分析 | 第76-77页 |
| 5.4 本章小结 | 第77-79页 |
| 6 基于虚拟样机的控制器仿真验证 | 第79-93页 |
| 6.1 时延时间的选取 | 第79-82页 |
| 6.2 PD、NN、TDE-MFC、TDE-MFNNC控制器的对比仿真 | 第82-88页 |
| 6.2.1 理想情况下的仿真对比 | 第83-86页 |
| 6.2.2 考虑未建模动态以及环境干扰等情况下的仿真对比 | 第86-88页 |
| 6.3 基于TDE-MFNNC的特定末端轨迹运动仿真 | 第88-91页 |
| 6.4 本章小结 | 第91-93页 |
| 7 总结与展望 | 第93-95页 |
| 7.1 总结 | 第93-94页 |
| 7.2 展望 | 第94-95页 |
| 致谢 | 第95-97页 |
| 参考文献 | 第97-103页 |
| 附录 | 第103页 |
