| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-20页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 下肢助力外骨骼现状分析 | 第10-18页 |
| 1.2.1 下肢助力外骨骼国外研究现状 | 第10-16页 |
| 1.2.2 助力外骨骼国内研究现状 | 第16-18页 |
| 1.2.3 国内外现状综述与简析 | 第18页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第18-19页 |
| 1.4 现有实验平台 | 第19页 |
| 1.5 小结 | 第19-20页 |
| 第2章 外骨骼人机交互力传感器设计 | 第20-41页 |
| 2.1 引言 | 第20页 |
| 2.2 传感器系统设计需求分析 | 第20-22页 |
| 2.3 脚底分布式压力传感器设计 | 第22-28页 |
| 2.3.1 脚底压力传感器的需求分析 | 第22页 |
| 2.3.2 基于霍尔元件的脚底压力传感器设计原理 | 第22-25页 |
| 2.3.3 脚底压力传感器实验数据采集及特性分析 | 第25-28页 |
| 2.4 下肢外骨骼关节及捆绑处人机交互力传感器设计 | 第28-40页 |
| 2.4.1 膝关节基于串联弹性驱动的交互力传感器设计 | 第29-31页 |
| 2.4.2 三维交互力检测单元设计 | 第31-32页 |
| 2.4.3 三维力传感器结构及解耦算法设计与实验验证 | 第32-37页 |
| 2.4.4 可变增益三维力放大电路的设计 | 第37-40页 |
| 2.5 小结 | 第40-41页 |
| 第3章 下肢外骨骼动力学建模 | 第41-61页 |
| 3.1 引言 | 第41页 |
| 3.2 外骨骼统一化动力学模型建立 | 第41-50页 |
| 3.2.1 传统外骨骼动力学建模方法分析 | 第41-42页 |
| 3.2.2 统一化外骨骼动力学模型的建立 | 第42-50页 |
| 3.3 外骨骼关节运动状态的获取 | 第50-53页 |
| 3.4 基于梯度下降法的外骨骼动力学参数辨识 | 第53-60页 |
| 3.4.1 外骨骼动力学参数的离线辨识 | 第53-59页 |
| 3.4.2 外骨骼负载重量及重心位置的在线辨识 | 第59-60页 |
| 3.5 小结 | 第60-61页 |
| 第4章 外骨骼控制策略研究 | 第61-77页 |
| 4.1 引言 | 第61页 |
| 4.2 基于RNN模型的外骨骼运动状态预测 | 第61-68页 |
| 4.2.1 RNN网络对时间序列的预测 | 第62-63页 |
| 4.2.2 RNN网络模型的选取 | 第63-64页 |
| 4.2.3 基于LSTM网络的外骨骼运动状态预测 | 第64-68页 |
| 4.3 基于多人机交互力的闭环实时控制目标的建立 | 第68-72页 |
| 4.3.1 关节力矩与交互力映射的建立 | 第69-71页 |
| 4.3.2 多交互力最小化控制算法的设计 | 第71-72页 |
| 4.4 外骨骼整体控制策略设计 | 第72-76页 |
| 4.4.1 外骨骼前馈控制系统的建立 | 第72-73页 |
| 4.4.2 基于脚底末端力计算的外骨骼控制策略的建立 | 第73-74页 |
| 4.4.3 基于多交互力最小化算法的外骨骼闭环控制策略的建立 | 第74-76页 |
| 4.5 小结 | 第76-77页 |
| 第5章 主被动外骨骼实验研究 | 第77-91页 |
| 5.1 引言 | 第77页 |
| 5.2 下肢外骨骼硬件及控制系统集成 | 第77-79页 |
| 5.2.1 外骨骼机器人平台的结构设计 | 第77-78页 |
| 5.2.2 外骨骼机器人平台的电控系统集成 | 第78-79页 |
| 5.3 下肢外骨骼实验研究 | 第79-90页 |
| 5.3.1 外骨骼负重性能实验研究 | 第79-85页 |
| 5.3.2 外骨骼运动灵活性实验研究 | 第85-88页 |
| 5.3.3 外骨骼环境适应性实验研究 | 第88-90页 |
| 5.4 小结 | 第90-91页 |
| 结论 | 第91-92页 |
| 参考文献 | 第92-96页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 | 第96-98页 |
| 致谢 | 第98页 |
