基于LIPM的人体平衡评价方法和外骨骼平衡恢复控制研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-19页 |
| 1.1 课题来源及背景 | 第9-10页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第9页 |
| 1.1.2 课题研究背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-17页 |
| 1.2.1 人体姿态平衡机制研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 人体姿态平衡评价方法研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.3 基于外骨骼的平衡恢复控制方法研究现状 | 第14-17页 |
| 1.3 国内外研究现状分析 | 第17页 |
| 1.4 主要研究内容 | 第17-19页 |
| 第2章 基于简化模型的人体下肢运动状态估计 | 第19-30页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 人体模型简化 | 第19-20页 |
| 2.2.1 人体五杆模型 | 第19-20页 |
| 2.2.2 模型参数归一化 | 第20页 |
| 2.3 人体下肢运动学模型的建立 | 第20-23页 |
| 2.3.1 杆件坐标系建立 | 第21-22页 |
| 2.3.2 正运动学推导 | 第22-23页 |
| 2.4 基于多传感器信息的下肢运动状态估计 | 第23-27页 |
| 2.4.1 多传感器的布置 | 第23-24页 |
| 2.4.2 光学式运动捕捉系统 | 第24-25页 |
| 2.4.3 下肢运动状态解算 | 第25-27页 |
| 2.5 基于KF的人体质心速度估计 | 第27-29页 |
| 2.6 本章小结 | 第29-30页 |
| 第3章 基于LIPM的人体姿态平衡评价方法研究 | 第30-48页 |
| 3.1 引言 | 第30页 |
| 3.2 基于LIPM的人体质心位置和速度预测 | 第30-35页 |
| 3.2.1 带点足的LIPM | 第30-32页 |
| 3.2.2 人体动态行走过程中踝关节力矩 | 第32-33页 |
| 3.2.3 带有限尺寸足的LIPM | 第33-35页 |
| 3.3 姿态单步平衡评价方法研究 | 第35-42页 |
| 3.3.1 单步平衡的定义 | 第35-36页 |
| 3.3.2 摆动脚追赶捕捉点 | 第36-39页 |
| 3.3.3 单步平衡评价方法的实现 | 第39-42页 |
| 3.4 姿态单步平衡评价实验研究 | 第42-47页 |
| 3.4.1 基于动作捕捉系统数据的实验验证 | 第43-45页 |
| 3.4.2 基于多传感器系统的实验验证 | 第45-47页 |
| 3.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 第4章 髋部外骨骼平衡恢复控制方法研究 | 第48-62页 |
| 4.1 引言 | 第48页 |
| 4.2 髋部外骨骼平衡恢复控制方法架构 | 第48-49页 |
| 4.3 下肢动力学模型的建立 | 第49-53页 |
| 4.3.1 牛顿—欧拉动力学建模 | 第49-51页 |
| 4.3.2 髋关节力矩求解结果验证 | 第51-53页 |
| 4.4 髋关节助力力矩计算 | 第53-58页 |
| 4.4.1 基于动力学项补偿的髋关节助力力矩计算 | 第54-55页 |
| 4.4.2 基于模糊逻辑推理的助力系数选择 | 第55-58页 |
| 4.5 平衡恢复控制算法的实现与仿真 | 第58-61页 |
| 4.6 本章小结 | 第61-62页 |
| 第5章 髋部外骨骼平衡恢复控制实验研究 | 第62-73页 |
| 5.1 引言 | 第62页 |
| 5.2 髋部外骨骼实验平台 | 第62-63页 |
| 5.3 实验方案 | 第63页 |
| 5.4 平衡恢复实验及结果分析 | 第63-72页 |
| 5.4.1 正常平衡行走实验分析 | 第63-65页 |
| 5.4.2 站立状态下平衡恢复实验分析 | 第65-69页 |
| 5.4.3 行走过程中平衡恢复实验分析 | 第69-72页 |
| 5.5 本章小结 | 第72-73页 |
| 结论 | 第73-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 | 第78-80页 |
| 致谢 | 第80页 |
