基于人体感知信息的踝足助行外骨骼的设计与控制研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 1 绪论 | 第15-27页 |
| 1.1 研究背景 | 第15-23页 |
| 1.1.1 引言 | 第15-16页 |
| 1.1.2 踝足外骨骼的国内外研究现状 | 第16-23页 |
| 1.2 研究意义 | 第23-24页 |
| 1.3 论文研究内容与结构 | 第24-27页 |
| 2 人体运动学相关理论背景 | 第27-39页 |
| 2.1 运动生物力学基础 | 第27页 |
| 2.1.1 人体研究的轴与面 | 第27页 |
| 2.2 人体步态 | 第27-31页 |
| 2.2.1 步态及其时间-空间参数 | 第27-28页 |
| 2.2.2 步态的划分 | 第28-29页 |
| 2.2.3 步态中的能量 | 第29-31页 |
| 2.3 踝关节生理结构与运动分析 | 第31-37页 |
| 2.3.1 踝关节解剖学基础 | 第31-33页 |
| 2.3.2 踝关节运动学特征 | 第33-37页 |
| 2.4 本章小结 | 第37-39页 |
| 3 踝足外骨骼结构设计 | 第39-52页 |
| 3.1 结构设计的总体原则 | 第39-40页 |
| 3.2 结构设计与运动学分析 | 第40-43页 |
| 3.3 结构关键参数的优化 | 第43-48页 |
| 3.4 结构样机制作 | 第48-50页 |
| 3.5 本章小结 | 第50-52页 |
| 4 踝足外骨骼的硬件设计 | 第52-75页 |
| 4.1 控制器 | 第52-54页 |
| 4.1.1 Arduino的特点与优势 | 第52-53页 |
| 4.1.2 Arduino硬件介绍 | 第53-54页 |
| 4.2 感知模块设计 | 第54-69页 |
| 4.2.1 足底压力检测模块 | 第55-65页 |
| 4.2.2 踝关节转角检测单元 | 第65-69页 |
| 4.3 执行驱动模块设计 | 第69-72页 |
| 4.3.1 舵机的原理与特性 | 第69-71页 |
| 4.3.2 舵机的分类、规格与选型 | 第71-72页 |
| 4.4 样机制作 | 第72-74页 |
| 4.5 本章小结 | 第74-75页 |
| 5 踝足外骨骼的软件设计 | 第75-85页 |
| 5.1 系统软件开发平台 | 第75页 |
| 5.2 多通道传感器信号采样及传输 | 第75-78页 |
| 5.2.1 Arduino与计算机的串口通讯机制 | 第75-76页 |
| 5.2.2 多路信号传输格式 | 第76-77页 |
| 5.2.3 软件编程流程 | 第77-78页 |
| 5.3 电机驱动控制 | 第78-84页 |
| 5.3.1 电机启动控制 | 第79-81页 |
| 5.3.2 电机停止时刻的检测 | 第81-84页 |
| 5.4 本章小结 | 第84-85页 |
| 6 踝足助行外骨骼验证实验 | 第85-95页 |
| 6.1 实验目的与背景 | 第85页 |
| 6.2 实验方法 | 第85-90页 |
| 6.2.1 实验对象 | 第85-86页 |
| 6.2.2 实验环境 | 第86-87页 |
| 6.2.3 实验过程 | 第87-90页 |
| 6.3 实验结果与分析 | 第90-94页 |
| 6.3.1 信号预处理 | 第90-91页 |
| 6.3.2 实验结果 | 第91-94页 |
| 6.4 本章小结 | 第94-95页 |
| 7 总结与展望 | 第95-97页 |
| 7.1 总结 | 第95页 |
| 7.2 展望 | 第95-97页 |
| 参考文献 | 第97-101页 |
| 附录 | 第101-105页 |
| 作者简历 | 第105页 |
