| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 负重助力外骨骼现状分析 | 第11-18页 |
| 1.2.1 负重助力外骨骼国外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.2 负重助力外骨骼国内研究现状 | 第15-17页 |
| 1.2.3 国内外现状综述与简析 | 第17-18页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第18-20页 |
| 第2章 主被动下肢外骨骼构型及结构设计 | 第20-39页 |
| 2.1 引言 | 第20页 |
| 2.2 主被动下肢外骨骼构型研究 | 第20-23页 |
| 2.2.1 外骨骼需求分析与设计指标 | 第20-21页 |
| 2.2.2 外骨骼仿生构型设计 | 第21-22页 |
| 2.2.3 人体运动分析及外骨骼关节参数设计 | 第22-23页 |
| 2.3 主被动下肢外骨骼机械结构设计 | 第23-38页 |
| 2.3.1 外骨骼整体布局设计 | 第23-24页 |
| 2.3.2 外骨骼腰背部设计 | 第24-27页 |
| 2.3.3 外骨骼重力平衡被动髋部设计 | 第27-29页 |
| 2.3.4 外骨骼主动驱动膝关节设计 | 第29-35页 |
| 2.3.5 外骨骼踝关节和脚部设计 | 第35-36页 |
| 2.3.6 外骨骼结构综合设计 | 第36-38页 |
| 2.4 小结 | 第38-39页 |
| 第3章 主被动下肢外骨骼控制与传感系统设计 | 第39-53页 |
| 3.1 引言 | 第39页 |
| 3.2 控制系统与传感系统总体设计 | 第39-41页 |
| 3.3 控制器的硬件电路设计 | 第41-42页 |
| 3.4 关节角度传感器设计 | 第42-44页 |
| 3.4.1 关节角度检测芯片选择与结构分布 | 第42页 |
| 3.4.2 关节角度检测工作原理与电路设计 | 第42-43页 |
| 3.4.3 关节角度检测的电路集成 | 第43-44页 |
| 3.5 运动状态检测的脚部传感器设计 | 第44-46页 |
| 3.5.1 柔性压力薄膜检测模块 | 第44-46页 |
| 3.5.2 接触检测模块 | 第46页 |
| 3.6 交互力反馈的力传感器设计 | 第46-51页 |
| 3.6.1 交互力模块检测原理分析 | 第47-48页 |
| 3.6.2 双量程交互检测模块设计 | 第48-50页 |
| 3.6.3 状态检测与运动意图检测的电路集成 | 第50-51页 |
| 3.7 控制系统主从站程序设计 | 第51-52页 |
| 3.8 小结 | 第52-53页 |
| 第4章 主被动下肢外骨骼控制策略研究 | 第53-69页 |
| 4.1 引言 | 第53页 |
| 4.2 主被动下肢外骨骼运动学与动力学研究 | 第53-56页 |
| 4.2.1 机器人坐标系的选取与建立 | 第53页 |
| 4.2.2 变换矩阵及关键部位的坐标获取 | 第53-55页 |
| 4.2.3 外骨骼动力学分析 | 第55-56页 |
| 4.3 支撑相的补偿控制策略研究 | 第56-60页 |
| 4.3.1 灵敏度放大控制 | 第57-58页 |
| 4.3.2 支撑相的简化模型控制 | 第58-60页 |
| 4.4 摆动相的力闭环跟随控制研究 | 第60-66页 |
| 4.4.1 基于力检测反馈的力闭环控制 | 第60-64页 |
| 4.4.2 基于卡尔曼反馈预测的力闭环控制 | 第64-66页 |
| 4.5 摆动与支撑的状态切换研究 | 第66-68页 |
| 4.6 小结 | 第68-69页 |
| 第5章 主被动下肢外骨骼实验研究 | 第69-90页 |
| 5.1 引言 | 第69页 |
| 5.2 主被动下肢外骨骼系统集成 | 第69-70页 |
| 5.3 主被动下肢外骨骼实验研究 | 第70-89页 |
| 5.3.1 单关节性能实验研究 | 第70-73页 |
| 5.3.2 负重蹲起实验研究与支撑相的控制效果测试 | 第73-77页 |
| 5.3.3 连续行走实验研究与摆动相的控制效果测试 | 第77-85页 |
| 5.3.4 机动性实验研究 | 第85-87页 |
| 5.3.5 复杂路面运行测试 | 第87-89页 |
| 5.4 小结 | 第89-90页 |
| 结论 | 第90-91页 |
| 参考文献 | 第91-95页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 | 第95-97页 |
| 致谢 | 第97页 |