| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-21页 |
| 1.1 选题背景与研究意义 | 第10-11页 |
| 1.2 下肢外骨骼国内外研究背景 | 第11-17页 |
| 1.2.1 国外研究背景 | 第11-15页 |
| 1.2.2 国内研究背景 | 第15-17页 |
| 1.3 动态稳定性研究现状 | 第17-18页 |
| 1.4 步态预测研究现状 | 第18-19页 |
| 1.5 研究思路与论文结构 | 第19-21页 |
| 2 下肢外骨骼的结构设计与动力学建模 | 第21-37页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 人体下肢解剖学概述与步态分析 | 第21-25页 |
| 2.2.1 人体下肢的生理结构 | 第21-22页 |
| 2.2.2 人体下肢的运动机理 | 第22-24页 |
| 2.2.3 人体步态分析 | 第24-25页 |
| 2.3 下肢外骨骼驱动系统的设计 | 第25-26页 |
| 2.3.1 驱动关节的配置 | 第25页 |
| 2.3.2 驱动方式的选择 | 第25-26页 |
| 2.4 下肢外骨骼的结构设计 | 第26-28页 |
| 2.5 下肢外骨骼的运动学分析 | 第28-30页 |
| 2.6 下肢外骨骼的动力学建模 | 第30-36页 |
| 2.6.1 单足支撑阶段动力学建模 | 第31-32页 |
| 2.6.2 单足支撑阶段动力学模型的验证 | 第32-34页 |
| 2.6.3 下肢外骨骼驱动电机的选型 | 第34-36页 |
| 2.7 本章小结 | 第36-37页 |
| 3 下肢外骨骼动态稳定性分析 | 第37-55页 |
| 3.1 引言 | 第37页 |
| 3.2 步态信号的检测 | 第37-41页 |
| 3.3 动态稳定性评估方法 | 第41-45页 |
| 3.3.1 ZMP稳定性判据的局限性 | 第41-44页 |
| 3.3.2 改进的ZMP动态稳定性评估方法 | 第44-45页 |
| 3.4 冠状面内动态稳定性分析 | 第45-48页 |
| 3.5 矢状面内动态稳定性分析 | 第48-54页 |
| 3.5.1 步长对矢状面内动态稳定性的影响 | 第49-50页 |
| 3.5.2 步行周期对矢状面内动态稳定性的影响 | 第50-51页 |
| 3.5.3 跨高对矢状面内动态稳定性的影响 | 第51-52页 |
| 3.5.4 下肢外骨骼上身质心位置对矢状面内动态稳定性的影响 | 第52-54页 |
| 3.6 本章小结 | 第54-55页 |
| 4 人体步态预测方法 | 第55-71页 |
| 4.1 引言 | 第55页 |
| 4.2 基于人体步态特性分析的步态预测方法 | 第55-60页 |
| 4.2.1 人体步态特性分析 | 第55-57页 |
| 4.2.2 典型摆动脚轨迹的获取 | 第57-58页 |
| 4.2.3 基于人体步态特性分析的步态预测 | 第58-60页 |
| 4.3 基于卡尔曼滤波的步态预测方法 | 第60-64页 |
| 4.3.1 基于卡尔曼滤波的步态预测原理 | 第61-62页 |
| 4.3.2 基于卡尔曼滤波的步态预测 | 第62-64页 |
| 4.4 基于牛顿预测器的步态预测方法 | 第64-67页 |
| 4.4.1 牛顿预测器的原理 | 第64-65页 |
| 4.4.2 基于牛顿预测器的步态预测 | 第65-67页 |
| 4.5 基于改进的牛顿预测器的步态预测方法 | 第67-70页 |
| 4.5.1 改进的牛顿预测器的原理 | 第67-68页 |
| 4.5.2 基于改进的牛顿预测器的步态预测 | 第68-69页 |
| 4.5.3 机构震动对步态预测影响的抑制 | 第69-70页 |
| 4.6 本章小结 | 第70-71页 |
| 5 下肢外骨骼步态跟踪控制 | 第71-88页 |
| 5.1 引言 | 第71页 |
| 5.2 下肢外骨骼步态跟踪控制策略 | 第71-73页 |
| 5.3 下肢外骨骼步态跟踪控制实验平台 | 第73-77页 |
| 5.4 下肢外骨骼单关节控制实验 | 第77-80页 |
| 5.4.1 实验过程 | 第77-78页 |
| 5.4.2 实验结果分析 | 第78-80页 |
| 5.5 下肢外骨骼步态预测实验 | 第80-83页 |
| 5.5.1 下肢外骨骼跟踪延时的估计 | 第80-81页 |
| 5.5.2 实验过程 | 第81-83页 |
| 5.6 下肢外骨骼步态跟踪控制实验 | 第83-87页 |
| 5.6.1 实验过程 | 第83-85页 |
| 5.6.2 实验结果分析 | 第85-87页 |
| 5.7 本章小结 | 第87-88页 |
| 6 总结与展望 | 第88-89页 |
| 6.1 总结 | 第88页 |
| 6.2 展望 | 第88-89页 |
| 参考文献 | 第89-94页 |
| 攻读学位期间主要的研究成果目录 | 第94-95页 |
| 致谢 | 第95页 |