| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-25页 |
| 1.1 本课题研究背景和意义 | 第12页 |
| 1.2 国内外外骨骼机器人研究现状 | 第12-22页 |
| 1.2.1 国外外骨骼机器人研究现状 | 第12-17页 |
| 1.2.2 国内外骨骼机器人研究现状 | 第17-20页 |
| 1.2.3 外骨骼机器人关键技术总结 | 第20-22页 |
| 1.3 研究现状评述和课题提出 | 第22-23页 |
| 1.4 课题主要研究内容 | 第23-25页 |
| 第二章 下肢外骨骼助力机器人系统设计 | 第25-44页 |
| 2.1 下肢外骨骼助力机器人结构设计原则 | 第25-26页 |
| 2.2 人体下肢结构特性分析 | 第26-30页 |
| 2.2.1 人体参考坐标系介绍 | 第26-27页 |
| 2.2.2 人体下肢关节结构分析 | 第27-30页 |
| 2.3 人体下肢运动机理分析 | 第30-34页 |
| 2.3.1 步态周期划分 | 第30-31页 |
| 2.3.2 CGA步态数据分析 | 第31-34页 |
| 2.4 下肢外骨骼助力机器人整体构型方案设计 | 第34-36页 |
| 2.5 下肢外骨骼助力机器人驱动系统设计 | 第36-38页 |
| 2.5.1 机器人驱动方案选择 | 第36-37页 |
| 2.5.2 电机初步选型 | 第37-38页 |
| 2.6 下肢外骨骼助力机器人机械系统设计 | 第38-41页 |
| 2.6.1 髋关节结构设计 | 第38页 |
| 2.6.2 膝关节结构设计 | 第38-39页 |
| 2.6.3 踝关节结构设计 | 第39-40页 |
| 2.6.4 其它细节设计 | 第40-41页 |
| 2.7 下肢外骨骼助力机器人控制系统设计 | 第41-42页 |
| 2.8 本章小结 | 第42-44页 |
| 第三章 下肢外骨骼助力机器人运动学和动力学分析 | 第44-74页 |
| 3.1 基于D-H法的运动学分析 | 第44-54页 |
| 3.1.1 D-H坐标系建立 | 第44-46页 |
| 3.1.2 正运动学分析 | 第46-50页 |
| 3.1.3 逆运动学分析 | 第50-51页 |
| 3.1.4 外骨骼速度分析 | 第51-54页 |
| 3.2 下肢外骨骼助力机器人动力学分析 | 第54-59页 |
| 3.2.1 动力学分析方法选择 | 第54-55页 |
| 3.2.2 动力学模型建立 | 第55-56页 |
| 3.2.3 逆动力学分析 | 第56-59页 |
| 3.3 基于ADAMS的刚柔耦合虚拟样机模型建立 | 第59-66页 |
| 3.3.1 刚性体建模 | 第60页 |
| 3.3.2 定义约束与添加载荷 | 第60-63页 |
| 3.3.3 添加驱动 | 第63-64页 |
| 3.3.4 模型检验 | 第64页 |
| 3.3.5 关键构件柔性体建模 | 第64-66页 |
| 3.4 虚拟样机仿真结果分析 | 第66-72页 |
| 3.4.1 运动学仿真分析 | 第66-68页 |
| 3.4.2 动力学仿真分析 | 第68-70页 |
| 3.4.3 人机协同性能验证 | 第70-71页 |
| 3.4.4 缓冲减振功能验证 | 第71-72页 |
| 3.5 本章小结 | 第72-74页 |
| 第四章 下肢外骨骼助力机器人有限元建模与分析 | 第74-95页 |
| 4.1 基于WORKBENCH的有限元分析基本流程 | 第74页 |
| 4.2 下肢外骨骼助力机器人静力学分析 | 第74-83页 |
| 4.2.1 静力学分析基本理论 | 第75页 |
| 4.2.2 静力学有限元模型建立 | 第75-77页 |
| 4.2.3 静力学分析 | 第77-80页 |
| 4.2.4 结构安全性分析 | 第80-81页 |
| 4.2.5 外骨骼助力机器人结构优化 | 第81-83页 |
| 4.3 下肢外骨骼助力机器人模态分析 | 第83-90页 |
| 4.3.1 模态分析基本理论 | 第84页 |
| 4.3.2 无预应力模态分析 | 第84-87页 |
| 4.3.3 有预应力模态分析 | 第87-90页 |
| 4.4 下肢外骨骼助力机器人瞬态动力学分析 | 第90-93页 |
| 4.4.1 瞬态动力学分析基本理论 | 第90-91页 |
| 4.4.2 瞬态动力学有限元模型建立 | 第91-92页 |
| 4.4.3 瞬态动力学分析 | 第92-93页 |
| 4.5 本章小结 | 第93-95页 |
| 第五章 下肢外骨骼助力机器人联合控制仿真研究 | 第95-109页 |
| 5.1 外骨骼助力机器人控制方法选择 | 第95-96页 |
| 5.2 基于SIMULINK控制系统设计仿真 | 第96-103页 |
| 5.2.1 经典PID控制器设计仿真 | 第96-97页 |
| 5.2.2 模糊控制器设计仿真 | 第97-99页 |
| 5.2.3 模糊自适应PID控制器设计仿真 | 第99-103页 |
| 5.3 下肢外骨骼助力机器人联合控制系统建立 | 第103-106页 |
| 5.3.1 联合控制仿真总体系统设计 | 第104页 |
| 5.3.2 机械子系统模型建立 | 第104-105页 |
| 5.3.3 控制子系统模型建立 | 第105-106页 |
| 5.4 联合控制仿真结果分析 | 第106-108页 |
| 5.4.1 下肢关节响应特性分析 | 第106-107页 |
| 5.4.2 下肢关节跟随特性分析 | 第107-108页 |
| 5.5 本章小结 | 第108-109页 |
| 第六章 总结与展望 | 第109-112页 |
| 6.1 全文总结 | 第109-110页 |
| 6.2 研究展望 | 第110-112页 |
| 参考文献 | 第112-116页 |
| 致谢 | 第116-117页 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 | 第117页 |