| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第8-17页 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 | 第8页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第8页 |
| 1.1.2 课题研究的背景和意义 | 第8页 |
| 1.2 外骨骼机器人能耗优化研究现状 | 第8-15页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第8-13页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3 国内外研究现状综述 | 第15-16页 |
| 1.4 主要研究内容 | 第16-17页 |
| 第2章 人体下肢动力学建模及能量流动特性分析 | 第17-32页 |
| 2.1 引言 | 第17页 |
| 2.2 人体简化模型及步态测定实验 | 第17-20页 |
| 2.2.1 人体简化模型的建立及关节角度的定义 | 第17-19页 |
| 2.2.2 步态测定实验设计及运动信息采集分析 | 第19-20页 |
| 2.3 人体稳定步态正运动学与逆动力学分析 | 第20-25页 |
| 2.3.1 稳定步态下正运动学分析 | 第20-21页 |
| 2.3.2 稳定步态下逆动力学分析 | 第21-22页 |
| 2.3.3 关节力矩及功率解算及分析 | 第22-25页 |
| 2.3.4 力台实验验证与分析 | 第25页 |
| 2.4 平地行走与奔跑步态下的能量分析 | 第25-31页 |
| 2.4.1 稳定运功步态下的能量守恒方程建立 | 第25-26页 |
| 2.4.2 行走与奔跑步态下的动势能分析 | 第26-27页 |
| 2.4.3 行走与奔跑步态下的能量流动特征 | 第27-31页 |
| 2.5 本章小结 | 第31-32页 |
| 第3章 基于能效优化的关节力矩解耦算法 | 第32-56页 |
| 3.1 引言 | 第32页 |
| 3.2 运动关节力学特性及主被动元件力学特性分析 | 第32-34页 |
| 3.2.1 人体运动关节力学特性分析 | 第32-33页 |
| 3.2.2 主-被动力学元件力学特性分析 | 第33-34页 |
| 3.3 系统能耗模型与约束条件 | 第34-35页 |
| 3.4 基于遗传算法在膝关节力矩解耦中的应用 | 第35-42页 |
| 3.4.1 膝关节能耗模型建立 | 第36页 |
| 3.4.2 遗传算法在膝关节力矩优化分配中的应用 | 第36-42页 |
| 3.5 基于卡尔曼滤波算法在膝关节力矩解耦中的应用 | 第42-46页 |
| 3.5.1 问题分析与条件假设 | 第42-43页 |
| 3.5.2 基于卡尔曼滤波算法的参数最优值估算 | 第43-44页 |
| 3.5.3 参数辨识结果分析 | 第44-46页 |
| 3.6 基于改进遗传算法在膝关节力矩解耦中的应用 | 第46-51页 |
| 3.6.1 基于卡尔曼滤波算法的基本初始种群的改进 | 第46-47页 |
| 3.6.2 改进遗传算法在膝关节力矩优化分配中的应用 | 第47-50页 |
| 3.6.3 算法性能比较 | 第50-51页 |
| 3.7 基于改进遗传算法在髋关节力矩解耦中的应用 | 第51-54页 |
| 3.8 本章小结 | 第54-56页 |
| 第4章 基于解耦算法的膝关节能效验证实验 | 第56-68页 |
| 4.1 引言 | 第56页 |
| 4.2 膝关节外骨骼助力结构 | 第56-57页 |
| 4.3 主-被动并联驱动单元对顶实验平台 | 第57-65页 |
| 4.3.1 对顶实验平台设计 | 第57-59页 |
| 4.3.2 电机的响应速度及精度实验 | 第59-60页 |
| 4.3.3 节能效果对比实验 | 第60-65页 |
| 4.4 不同驱动模式下穿戴外骨骼助力奔跑验证实验 | 第65-67页 |
| 4.4.1 不同驱动模式下的节能对比实验平台搭建 | 第65-66页 |
| 4.4.2 不同驱动模式下的节能对比实验 | 第66-67页 |
| 4.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 结论 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-74页 |
| 致谢 | 第74页 |
