基于骨骼肌三元素模型的仿生肌肉设计及应用研究
| 致谢 | 第7-8页 |
| 摘要 | 第8-9页 |
| Abstract | 第9页 |
| 第一章 绪论 | 第15-23页 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 | 第15-16页 |
| 1.2 国内外仿人机器人及其驱动研究现状 | 第16-21页 |
| 1.2.1 国内外仿人机器人研究现状 | 第16-18页 |
| 1.2.2 国内外机器人柔性驱动研究现状 | 第18-21页 |
| 1.3 本文的研究内容 | 第21-22页 |
| 1.4 本文的技术路线 | 第22页 |
| 1.5 本章小结 | 第22-23页 |
| 第二章 骨骼肌的生物力学模型 | 第23-34页 |
| 2.1 前言 | 第23页 |
| 2.2 肌肉的张力-速度模型 | 第23-28页 |
| 2.2.1 骨骼肌的Hill模型 | 第23-26页 |
| 2.2.2 骨骼肌的Huxley模型 | 第26-28页 |
| 2.2.3 流变学模型 | 第28页 |
| 2.3 肌肉的张力-长度-速度三维模型 | 第28-31页 |
| 2.4 骨骼肌的微观力学 | 第31-32页 |
| 2.5 基于Hill三元素模型的仿生肌肉 | 第32-33页 |
| 2.6 本章小结 | 第33-34页 |
| 第三章 仿生肌肉结构设计 | 第34-44页 |
| 3.1 前言 | 第34页 |
| 3.2 仿生肌肉的概念设计 | 第34-36页 |
| 3.2.1 仿生肌肉设计原理 | 第34-35页 |
| 3.2.2 仿生肌肉工作中受力情况分析 | 第35-36页 |
| 3.3 仿生肌肉的元件参数设计 | 第36-43页 |
| 3.3.1 串联弹簧设计 | 第37-38页 |
| 3.3.2 并联弹簧设计 | 第38-39页 |
| 3.3.3 阻尼器设计 | 第39-42页 |
| 3.3.4 仿生肌肉其他部分的设计 | 第42-43页 |
| 3.4 本章小结 | 第43-44页 |
| 第四章 仿生肌肉的动力学分析 | 第44-60页 |
| 4.1 前言 | 第44页 |
| 4.2 仿生肌肉模型的建立 | 第44-45页 |
| 4.3 仿真过程 | 第45-48页 |
| 4.3.1 阻尼系数的确定 | 第46页 |
| 4.3.2 对Hill实验的仿真 | 第46-47页 |
| 4.3.3 对Baratta实验的仿真 | 第47-48页 |
| 4.4 仿真数据的处理分析和讨论 | 第48-55页 |
| 4.4.1 仿生肌肉的负载-速度分析 | 第48-49页 |
| 4.4.2 仿生肌肉的长度-速度-负载分析 | 第49-55页 |
| 4.5 弹簧长度对肌肉运动的影响 | 第55-58页 |
| 4.6 仿生肌肉无驱动无载荷下的运动学分析 | 第58-59页 |
| 4.7 本章小结 | 第59-60页 |
| 第五章 仿生肌肉驱动的人体下肢运动动力学仿真 | 第60-72页 |
| 5.1 引言 | 第60页 |
| 5.2 人类的步态特征实验 | 第60-62页 |
| 5.2.1 实验目的 | 第60页 |
| 5.2.2 测试仪器 | 第60-61页 |
| 5.2.3 实验步骤 | 第61页 |
| 5.2.4 数据处理 | 第61-62页 |
| 5.3 装有多条仿生肌肉的下肢模型仿真 | 第62-68页 |
| 5.3.1 下肢几何模型的建立 | 第63-64页 |
| 5.3.2 各连接关节的定义 | 第64页 |
| 5.3.3 惯性参数的定义 | 第64-65页 |
| 5.3.4 仿生肌肉的安装和定义 | 第65-66页 |
| 5.3.5 驱动的添加 | 第66-68页 |
| 5.4 仿真结果分析 | 第68-70页 |
| 5.5 本章小结 | 第70-72页 |
| 第六章 总结与展望 | 第72-74页 |
| 6.1 总结 | 第72页 |
| 6.2 展望 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-77页 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 | 第77-78页 |
