下肢外骨骼机器人控制系统平台设计及控制算法分析
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 引言 | 第11-12页 |
| 1.2 课题的来源、研究背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.2.1 课题来源 | 第12页 |
| 1.2.2 课题的研究背景与研究意义 | 第12-13页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第13-18页 |
| 1.3.1 外骨骼机器人国外研究现状 | 第13-16页 |
| 1.3.2 外骨骼机器人国内研究现状 | 第16-18页 |
| 1.4 论文主要研究内容 | 第18-19页 |
| 1.4.1 论文研究内容 | 第18页 |
| 1.4.2 论文结构 | 第18-19页 |
| 第2章 系统总体方案设计 | 第19-27页 |
| 2.1 机械系统介绍 | 第19-21页 |
| 2.1.1 机械结构设计 | 第19页 |
| 2.1.2 驱动系统选型 | 第19-21页 |
| 2.2 基于TwinCAT的整体方案设计 | 第21-25页 |
| 2.2.1 TwinCAT软件介绍 | 第21-22页 |
| 2.2.2 外骨骼系统实验平台组成 | 第22-25页 |
| 2.3 基于EtherCAT的控制系统方案 | 第25-26页 |
| 2.4 小结 | 第26-27页 |
| 第3章 下肢外骨骼机器人动力学与运动学分析 | 第27-41页 |
| 3.1 引言 | 第27页 |
| 3.2 下肢外骨骼机器人的动力学模型 | 第27-35页 |
| 3.2.1 拉格朗日方程 | 第28-29页 |
| 3.2.2 动力学建模 | 第29-35页 |
| 3.3 下肢外骨骼机器人的运动学分析 | 第35-40页 |
| 3.3.1 正运动学分析 | 第35-39页 |
| 3.3.2 逆运动学分析 | 第39-40页 |
| 3.4 小结 | 第40-41页 |
| 第4章 系统控制方法的研究 | 第41-57页 |
| 4.1 引言 | 第41页 |
| 4.2 基于重力补偿的PD控制 | 第41-47页 |
| 4.2.1 PID控制简介 | 第41-43页 |
| 4.2.2 控制率设计 | 第43-45页 |
| 4.2.3 仿真结果 | 第45-47页 |
| 4.3 基于模糊自适应的PID控制 | 第47-55页 |
| 4.3.1 模糊控制结构选择 | 第47-48页 |
| 4.3.2 模糊控制器设计 | 第48-54页 |
| 4.3.3 模糊控制器的仿真分析 | 第54-55页 |
| 4.4 小结 | 第55-57页 |
| 第5章 控制系统实现与结果分析 | 第57-69页 |
| 5.1 引言 | 第57页 |
| 5.2 系统硬件平台搭建 | 第57-60页 |
| 5.2.1 控制系统平台组成 | 第57-58页 |
| 5.2.2 控制系统闭环控制特性 | 第58-60页 |
| 5.3 系统中各个组件配置 | 第60-64页 |
| 5.3.1 copley驱动器的配置 | 第60-62页 |
| 5.3.2 主站配置及通讯连接 | 第62-63页 |
| 5.3.3 通讯接口的实现 | 第63-64页 |
| 5.4 实验过程及实验结果 | 第64-67页 |
| 5.4.1 数据的采集与读取 | 第64-65页 |
| 5.4.2 VC++算法实现 | 第65页 |
| 5.4.3 TwinCAT算法实现 | 第65-67页 |
| 5.4.4 实验结果 | 第67页 |
| 5.5 小结 | 第67-69页 |
| 第6章 总结与展望 | 第69-71页 |
| 6.1 总结 | 第69-70页 |
| 6.2 展望 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-75页 |
| 致谢 | 第75页 |
