| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-20页 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 | 第11-12页 |
| 1.2 外骨骼国内外的设计与发展现状 | 第12-16页 |
| 1.2.1 国外外骨骼机械构型和现状 | 第12-15页 |
| 1.2.2 国内外骨骼研究情况 | 第15-16页 |
| 1.3 外骨骼关键技术的研究情况 | 第16-17页 |
| 1.3.1 外骨骼有限元分析与优化技术研究情况 | 第16-17页 |
| 1.3.2 外骨骼其他技术方面研究情况 | 第17页 |
| 1.4 本论文的研究目的及主要研究内容 | 第17-19页 |
| 1.4.1 研究目的 | 第17-18页 |
| 1.4.2 研究内容 | 第18-19页 |
| 1.5 本论文的结构安排 | 第19-20页 |
| 第二章 外骨骼本体结构设计 | 第20-32页 |
| 2.1 人体关节运动机理分析 | 第20-25页 |
| 2.1.1 人体的基本平面和基本轴 | 第20-21页 |
| 2.1.2 人体关节及其运动类型 | 第21-22页 |
| 2.1.3 人体下肢运动关节结构分析 | 第22-24页 |
| 2.1.4 下肢尺寸参数和运动范围的确定 | 第24-25页 |
| 2.2 下肢外骨骼机械结构仿生设计 | 第25-31页 |
| 2.2.1 本体机构设计 | 第26-29页 |
| 2.2.2 穿戴性能设计 | 第29-30页 |
| 2.2.3 整体机械结构组成 | 第30-31页 |
| 2.3 本章小结 | 第31-32页 |
| 第三章 外骨骼机构的力学特性分析 | 第32-54页 |
| 3.1 有限元静力学分析 | 第32-42页 |
| 3.1.1 有限元方法基本理论 | 第32-34页 |
| 3.1.2 平地步行运动模式分析 | 第34-38页 |
| 3.1.3 下肢外骨骼机构的有限元静力学建模与受力情况分析 | 第38-40页 |
| 3.1.4 静力学结果分析 | 第40-42页 |
| 3.2 机构多体动力学研究 | 第42-52页 |
| 3.2.1 凯恩动力学方程的建模原理 | 第42-44页 |
| 3.2.2 下肢外骨骼机构的凯恩动力学数学推导 | 第44-48页 |
| 3.2.3 基于RecurDyn的外骨骼机构刚柔耦合多体动力学仿真 | 第48-52页 |
| 3.3 本章小结 | 第52-54页 |
| 第四章 外骨骼机构模态分析 | 第54-63页 |
| 4.1 模态分析概述 | 第54-55页 |
| 4.2 固有频率和模态的振型 | 第55-58页 |
| 4.2.1 多自由度自由振动系统的固有频率 | 第55-56页 |
| 4.2.2 多自由度自由振动系统的模态 | 第56-58页 |
| 4.3 外骨骼模态分析结果 | 第58-61页 |
| 4.3.1 三种姿态下的固有频率 | 第58-59页 |
| 4.3.2 单腿支撑相的振型及其幅值 | 第59-61页 |
| 4.3.3 模态结果分析 | 第61页 |
| 4.4 本章小结 | 第61-63页 |
| 第五章 外骨骼结构优化设计 | 第63-80页 |
| 5.1 优化设计概述 | 第63-65页 |
| 5.1.1 优化设计基本理论 | 第63-64页 |
| 5.1.2 Ansys Workbench有限元优化设计技术 | 第64-65页 |
| 5.2 外骨骼结构优化策略 | 第65-70页 |
| 5.2.1 优化步骤 | 第65-66页 |
| 5.2.2 优化方法的选取 | 第66-68页 |
| 5.2.3 外骨骼结构的优化数学模型 | 第68-70页 |
| 5.3 设计参数的影响分析 | 第70-75页 |
| 5.3.1 单个杆件设计参数的响应曲面 | 第70-73页 |
| 5.3.2 整体设计参数的灵敏度 | 第73-75页 |
| 5.4 外骨骼结构尺寸优化 | 第75-79页 |
| 5.4.1 新优化模型的确立 | 第75页 |
| 5.4.2 优化设计最优解的确定 | 第75-77页 |
| 5.4.3 优化模型的校核 | 第77-79页 |
| 5.5 本章小结 | 第79-80页 |
| 第六章 总结与展望 | 第80-82页 |
| 6.1 总结 | 第80-81页 |
| 6.2 展望 | 第81-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-87页 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 | 第87-88页 |
