基于混合相位控制的下肢外骨骼系统设计与研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 助力外骨骼机器人系统国内外研究现状 | 第11-16页 |
| 1.2.1 助力外骨骼机器人系统国外研究现状 | 第11-14页 |
| 1.2.2 助力外骨骼机器人系统国内研究现状 | 第14-16页 |
| 1.3 国内外文献综述的简析 | 第16-17页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第17-19页 |
| 第2章 下肢外骨骼结构设计与样机研制 | 第19-31页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 人体下肢生理结构分析 | 第19-20页 |
| 2.2.1 人体下肢运动范围分析 | 第19-20页 |
| 2.2.2 人体下肢运动特性分析 | 第20页 |
| 2.3 下肢外骨骼结构设计 | 第20-29页 |
| 2.3.1 下肢外骨骼整体设计与指标 | 第20-21页 |
| 2.3.2 主动平衡柔性髋关节设计 | 第21-25页 |
| 2.3.3 异构式主动膝关节设计 | 第25-27页 |
| 2.3.4 基于远心机构的踝关节设计 | 第27-29页 |
| 2.3.5 HEXO外骨骼腰背部设计 | 第29页 |
| 2.4 下肢外骨骼实物装配效果 | 第29-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 第3章 下肢外骨骼多传感器融合与步态辨识 | 第31-45页 |
| 3.1 引言 | 第31页 |
| 3.2 下肢外骨骼系统传感系统 | 第31-33页 |
| 3.2.1 下肢外骨骼传感器配置 | 第31-32页 |
| 3.2.2 人机交互设计及传感器布置 | 第32-33页 |
| 3.3 基于KALMAN滤波的信号融合与预测 | 第33-38页 |
| 3.3.1 基于Kalman滤波的多传感信息融合 | 第33-37页 |
| 3.3.2 基于Kalman滤波的人体意图预测 | 第37-38页 |
| 3.4 人体步态分析与足底信息采集 | 第38-41页 |
| 3.4.1 人体下肢运动步态分析 | 第38-39页 |
| 3.4.2 足底信息采集模块设计 | 第39-41页 |
| 3.5 基于时空的人机耦合步态检测算法 | 第41-44页 |
| 3.5.1 基于COP的步态切换预测 | 第41-43页 |
| 3.5.2 基于信息融合的人体步态划分实验 | 第43-44页 |
| 3.6 本章小结 | 第44-45页 |
| 第4章 基于混合相位的下肢外骨骼控制策略 | 第45-59页 |
| 4.1 引言 | 第45页 |
| 4.2 下肢外骨骼运动学与动力学分析 | 第45-49页 |
| 4.2.1 下肢外骨骼运动学分析 | 第45-46页 |
| 4.2.2 下肢外骨骼动力学分析 | 第46-49页 |
| 4.3 矢状面内基于力闭环的混合相位控制 | 第49-51页 |
| 4.3.1 单腿支撑单腿摆动相 | 第49-50页 |
| 4.3.2 双腿支撑相位 | 第50-51页 |
| 4.4 自适应模糊增益滑模控制 | 第51-55页 |
| 4.4.1 传统滑模控制设计 | 第51-52页 |
| 4.4.2 基于模糊增益的滑模控制设计 | 第52-55页 |
| 4.5 基于COP的坐下-站起动作控制 | 第55-58页 |
| 4.5.1 坐下-站起动作意图预测 | 第55-56页 |
| 4.5.2 坐下-站起动作控制方法 | 第56-58页 |
| 4.6 本章小结 | 第58-59页 |
| 第5章 下肢外骨骼系统集成与实验验证 | 第59-69页 |
| 5.1 引言 | 第59页 |
| 5.2 外骨骼电控传感系统 | 第59-61页 |
| 5.2.1 下肢外骨骼HEXO系统集成 | 第59-60页 |
| 5.2.2 下肢外骨骼软件系统调试 | 第60-61页 |
| 5.3 单关节空载摆动实验 | 第61-62页 |
| 5.4 人机固定轨迹跟随实验 | 第62-64页 |
| 5.5 基于混合相位控制的随动行走实验 | 第64-67页 |
| 5.6 基于COP的坐下-站立控制实验 | 第67-68页 |
| 5.7 本章小结 | 第68-69页 |
| 结论 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-75页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果 | 第75-77页 |
| 致谢 | 第77页 |
