外骨骼康复机器人步态规划及稳定性分析
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第7-16页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第7-8页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第8-14页 |
| 1.2.1 外骨骼可穿戴机器人的发展现状 | 第8-12页 |
| 1.2.2 步态规划方法的发展现状 | 第12-14页 |
| 1.3 本论文主要研究工作 | 第14-16页 |
| 2 下肢外骨骼康复机器人的结构设计 | 第16-26页 |
| 2.1 人体下肢生理结构 | 第17-20页 |
| 2.1.1 人体解剖学定义 | 第17页 |
| 2.1.2 人体下肢主要关节的运动形式 | 第17-19页 |
| 2.1.3 人体主要尺寸参数确定 | 第19-20页 |
| 2.2 外骨骼机器人结构设计 | 第20-24页 |
| 2.2.1 下肢外骨骼设计的原则 | 第20-21页 |
| 2.2.2 外骨骼结构设计 | 第21-24页 |
| 2.3 驱动方案概述 | 第24-25页 |
| 2.3.1 驱动方式的选择 | 第24-25页 |
| 2.3.2 驱动参数的确定 | 第25页 |
| 2.4 本章小结 | 第25-26页 |
| 3 外骨骼机器人运动学分析 | 第26-38页 |
| 3.1 外骨骼机器人正向运动学模型求解 | 第26-30页 |
| 3.1.1 D-H坐标转换法 | 第26-29页 |
| 3.1.2 外骨骼运动学模型 | 第29-30页 |
| 3.2 外骨骼机器人逆运动学求解 | 第30-35页 |
| 3.2.1 机器人逆运动学方法简介 | 第30-31页 |
| 3.2.2 外骨骼逆运动学求解 | 第31-35页 |
| 3.3 运动学模型验证 | 第35-37页 |
| 3.3.1 建立仿真模型 | 第35-36页 |
| 3.3.2 运动学仿真验证 | 第36-37页 |
| 3.4 本章小结 | 第37-38页 |
| 4 外骨骼机器人动力学分析 | 第38-46页 |
| 4.1 多刚体动力学分析方法介绍 | 第38页 |
| 4.2 拉格朗日方法 | 第38-39页 |
| 4.3 外骨骼动力学分析 | 第39-44页 |
| 4.3.1 动力学方程结构 | 第39-40页 |
| 4.3.2 动力学方程的简化 | 第40-42页 |
| 4.3.3 摆动腿动力学分析 | 第42-43页 |
| 4.3.4 支撑腿动力学分析 | 第43-44页 |
| 4.4 本章小结 | 第44-46页 |
| 5 外骨骼机器人步态规划及稳定性分析 | 第46-63页 |
| 5.1 步态规划的定义及目的 | 第46页 |
| 5.2 步态的描述和分类 | 第46-48页 |
| 5.3 基于ZMP稳定原理的离线步态规划 | 第48-49页 |
| 5.4 ZMP的概念及稳定性分析方法 | 第49-53页 |
| 5.4.1 ZMP点坐标计算 | 第50-52页 |
| 5.4.2 直线行走的步态规划步骤 | 第52-53页 |
| 5.5 中步阶段的步态规划 | 第53-58页 |
| 5.5.1 摆动腿踝关节步态规划 | 第53-56页 |
| 5.5.2 髋关节步态规划 | 第56-58页 |
| 5.6 基于ZMP的离线步态稳定性分析 | 第58-60页 |
| 5.7 基于ZMP稳定原理的在线步态稳定性分析 | 第60-61页 |
| 5.8 本章小结 | 第61-63页 |
| 6 总结与展望 | 第63-65页 |
| 6.1 本文主要研究成果 | 第63页 |
| 6.2 展望 | 第63-65页 |
| 致谢 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-71页 |
| 附录 | 第71页 |
