| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-20页 |
| 1.1 课题背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.1.1 选题背景 | 第9-10页 |
| 1.1.2 选题意义 | 第10页 |
| 1.2 外骨骼助行机器人的研究现状 | 第10-17页 |
| 1.2.1 外骨骼简介 | 第10页 |
| 1.2.2 国内外有关外骨骼机器人的研究现状 | 第10-17页 |
| 1.3 外骨骼机器人发展遇到的技术瓶颈 | 第17-18页 |
| 1.4 论文主要研究内容 | 第18-20页 |
| 2 人体运动学分析及下肢外骨骼助力系统动力学模型 | 第20-40页 |
| 2.1 人体下肢运动规律及步态分析 | 第20-26页 |
| 2.1.1 人体下肢结构特点 | 第20-21页 |
| 2.1.2 人体下肢运动规律及步态分析 | 第21-23页 |
| 2.1.3 人体正常行走步行的可能形式 | 第23-25页 |
| 2.1.4 步行运动参数 | 第25-26页 |
| 2.2 外骨骼机器人运动学分析 | 第26-30页 |
| 2.2.1 行走运动模型 | 第26-29页 |
| 2.2.2 复杂状况下的运动模型 | 第29-30页 |
| 2.3 外骨骼机器人动力学建模 | 第30-33页 |
| 2.3.1 正向动力学问题 | 第30-32页 |
| 2.3.2 逆向动力学问题 | 第32-33页 |
| 2.4 外骨骼机器人稳定性分析 | 第33-37页 |
| 2.4.1 基于ZMP的稳定性 | 第33-34页 |
| 2.4.2 基于FRI的稳定性 | 第34-35页 |
| 2.4.3 基于COP的稳定性 | 第35-37页 |
| 2.5 机器人步行机构 | 第37-39页 |
| 2.5.1 外骨骼机器人控制任务 | 第38-39页 |
| 2.6 本章小结 | 第39-40页 |
| 3 下肢外骨骼机器人整体方案及机构模型设计 | 第40-55页 |
| 3.1 机械结构组成及设计要求 | 第40-45页 |
| 3.1.1 下肢外骨骼机器人的结构设计要求及运动学建模 | 第41-42页 |
| 3.1.2 下肢外骨骼机器人构成 | 第42-43页 |
| 3.1.3 下肢外骨骼机器人下肢运动范围的确定 | 第43-45页 |
| 3.2 外骨骼机器人驱动装置的确定 | 第45-46页 |
| 3.3 外骨骼机器人整体方案设计 | 第46-54页 |
| 3.3.1 机械结构设计 | 第47-48页 |
| 3.3.2 外骨骼工作原理 | 第48-49页 |
| 3.3.3 外骨骼机器人三维建模 | 第49-54页 |
| 3.4 下肢外骨骼机器人驱动装置的选择 | 第54页 |
| 3.5 本章小结 | 第54-55页 |
| 4 下肢外骨骼机器人控制系统的研究 | 第55-62页 |
| 4.1 外骨骼机器人控制系统的特点 | 第55-56页 |
| 4.2 外骨骼机器人的控制方式 | 第56-57页 |
| 4.2.1 几种常用的控制方式 | 第56-57页 |
| 4.3 下肢外骨骼机器人控制系统的构成 | 第57页 |
| 4.4 下肢外骨骼机器人控制动态特性 | 第57-61页 |
| 4.4.1 利用Simulink进行仿真 | 第58-61页 |
| 4.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 5 下肢外骨骼机器人系统机构仿真优化分析 | 第62-74页 |
| 5.1 引言 | 第62页 |
| 5.2 利用ADAMS对下肢外骨骼机器人仿真步骤 | 第62-66页 |
| 5.2.1 建立下肢外骨骼机器人虚拟样机 | 第62-63页 |
| 5.2.2 为虚拟样机各个关节添加约束 | 第63-64页 |
| 5.2.3 仿真结果分析 | 第64-66页 |
| 5.3 基于MATLAB的步行仿真 | 第66-69页 |
| 5.4 基于ANSYS的强度分析 | 第69-74页 |
| 5.4.1 外骨骼机器人整体受力环境分析 | 第70页 |
| 5.4.2 利用ANSYS进行力学分析 | 第70-74页 |
| 6 总结与展望 | 第74-76页 |
| 6.1 本文研究内容总结 | 第74-75页 |
| 6.2 本课题的创新点 | 第75页 |
| 6.3 关于外骨骼机器人的发展展望 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
| 攻读硕士期间的研究成果 | 第80-81页 |