| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-36页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.1.1 课题研究背景 | 第12页 |
| 1.1.2 课题研究意义及应用价值 | 第12-13页 |
| 1.2 股骨骨折复位机器人研究发展现状 | 第13-31页 |
| 1.2.1 股骨骨折复位机器人分类 | 第13-15页 |
| 1.2.2 股骨骨折复位机器人国外研究现状 | 第15-21页 |
| 1.2.3 股骨骨折复位机器人国内研究现状 | 第21-30页 |
| 1.2.4 股骨骨折复位机器人技术难点分析 | 第30-31页 |
| 1.3 骨折复位力学研究现状 | 第31-34页 |
| 1.4 本文的主要研究内容和安排 | 第34-36页 |
| 第二章 典型股骨干骨折及复位力学分析 | 第36-56页 |
| 2.1 股骨干骨折原因及分类 | 第36-39页 |
| 2.1.1 股骨骨折原因 | 第36-37页 |
| 2.1.2 股骨干骨折分类 | 第37-39页 |
| 2.2 股骨干骨折治疗 | 第39-41页 |
| 2.2.1 AO（Association for Osteosynthesis）机械固定疗法 | 第39-40页 |
| 2.2.2 BO（Biological Osteosynthesis）生物接骨术 | 第40-41页 |
| 2.3 股骨干骨折后肌肉/肌腱作用下移位分析 | 第41-43页 |
| 2.4 股骨干骨折复位力学分析 | 第43-54页 |
| 2.4.1 股骨干骨折复位力学模型建立 | 第44-50页 |
| 2.4.2 股骨干骨折复位力学实验研究 | 第50-53页 |
| 2.4.3 股骨干骨折复位力结果分析 | 第53-54页 |
| 2.5 本章小结 | 第54-56页 |
| 第三章 骨折复位机器人系统设计研究 | 第56-68页 |
| 3.1 人体下肢分析 | 第56-60页 |
| 3.1.1 人体下肢解剖学分析 | 第57-58页 |
| 3.1.2 人体下肢运动学分析 | 第58-60页 |
| 3.1.3 人机系统结构设计要求 | 第60页 |
| 3.2 典型股骨干骨折复位机器人结构设计 | 第60-66页 |
| 3.2.1 牵引执行机构 | 第61-62页 |
| 3.2.2 旋转执行机构 | 第62-63页 |
| 3.2.3 套筒式复位单元 | 第63-65页 |
| 3.2.4 驱动模块 | 第65-66页 |
| 3.3 骨折复位机器人控制系统设计 | 第66页 |
| 3.4 本章小结 | 第66-68页 |
| 第四章 骨折复位机器人运动学分析 | 第68-82页 |
| 4.1 骨折复位机器人正向运动学分析 | 第68-74页 |
| 4.1.1 基于D-H参数法的运动学模型建立 | 第68-71页 |
| 4.1.2 基于蒙特卡洛法的工作空间分析 | 第71-72页 |
| 4.1.3 骨折复位机器人雅可比矩阵 | 第72-74页 |
| 4.2 骨折复位机器人奇异性分析 | 第74-76页 |
| 4.3 骨折复位机器人逆运动学分析 | 第76-80页 |
| 4.3.1 骨折复位机器人逆运动学求解 | 第76-78页 |
| 4.3.2 骨折复位机器人逆运动学仿真分析 | 第78-80页 |
| 4.4 本章小结 | 第80-82页 |
| 第五章 骨折复位机器人轨迹规划及驱动特性研究 | 第82-110页 |
| 5.1 骨折复位机器人轨迹规划 | 第82-84页 |
| 5.1.1 笛卡尔空间轨迹规划 | 第83页 |
| 5.1.2 关节空间轨迹规划 | 第83-84页 |
| 5.2 轨迹规划仿真分析 | 第84-87页 |
| 5.3 气动软体驱动器静态数学模型 | 第87-92页 |
| 5.3.1 气囊的结构特性及工作原理 | 第87-88页 |
| 5.3.2 气动软体驱动器输出力模型 | 第88-90页 |
| 5.3.3 气动软体驱动器输出力模型改进 | 第90-92页 |
| 5.4 气动软体驱动器静态特性仿真和实验研究 | 第92-96页 |
| 5.4.1 静态等压特性仿真和实验结果分析 | 第93-94页 |
| 5.4.2 静态等长特性仿真和实验结果分析 | 第94-95页 |
| 5.4.3 静态等张特性仿真和实验结果分析 | 第95-96页 |
| 5.5 气动软体驱动器动态特性实验研究 | 第96-104页 |
| 5.5.1 气动软体驱动器动态特性实验系统组成 | 第96-98页 |
| 5.5.2 气动软体驱动器动态特性实验结果分析 | 第98-104页 |
| 5.6 单气囊驱动控制方法与实验 | 第104-107页 |
| 5.6.1 单气囊驱动模糊PID控制器设计 | 第104-105页 |
| 5.6.2 单气囊驱动旋转关节轨迹跟踪实验 | 第105-107页 |
| 5.7 单电机驱动控制实验 | 第107-108页 |
| 5.8 本章小结 | 第108-110页 |
| 第六章 机器人辅助股骨干骨折复位模拟实验 | 第110-128页 |
| 6.1 典型股骨干骨折模型 | 第110-115页 |
| 6.1.1 典型股骨干骨折类型 | 第110-111页 |
| 6.1.2 肌肉模型 | 第111-114页 |
| 6.1.3 股骨干骨折下肢模型 | 第114-115页 |
| 6.2 模拟骨折复位实验 | 第115-118页 |
| 6.2.1 股骨干骨折复位模拟实验装置 | 第115-117页 |
| 6.2.2 机器人辅助股骨干骨折复位步骤 | 第117-118页 |
| 6.3 骨折复位机器人控制系统 | 第118-120页 |
| 6.3.1 控制系统总体概述 | 第118页 |
| 6.3.2 气动控制系统设计 | 第118-119页 |
| 6.3.3 电动控制系统设计 | 第119-120页 |
| 6.4 实验结果 | 第120-127页 |
| 6.4.1 机器人辅助股骨干骨折复位实验状态监测 | 第120-125页 |
| 6.4.2 机器人辅助股骨干骨折复位实验结果分析 | 第125-127页 |
| 6.5 本章小结 | 第127-128页 |
| 第七章 总结与展望 | 第128-132页 |
| 7.1 研究工作总结 | 第128-129页 |
| 7.2 本文主要创新 | 第129-130页 |
| 7.3 未来工作展望 | 第130-132页 |
| 参考文献 | 第132-142页 |
| 攻读博士学位期间科研成果 | 第142-144页 |
| 致谢 | 第144页 |