| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 课题的背景和意义 | 第10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-16页 |
| 1.2.1 国外外骨骼研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.2 国内外骨骼研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3 下肢外骨骼现状分析 | 第16-17页 |
| 1.4 论文的主要内容及结构 | 第17-19页 |
| 第二章 外骨骼控制系统总体方案设计 | 第19-27页 |
| 2.1 人体运动机理分析 | 第19-21页 |
| 2.1.1 人体下肢运动分析 | 第19-20页 |
| 2.1.2 人体步态行走原理 | 第20-21页 |
| 2.2 控制系统的总体方案 | 第21-25页 |
| 2.3 控制系统关键元器件选型 | 第25-26页 |
| 2.3.1 主控制器ARM选型 | 第25页 |
| 2.3.2 协控制器FPGA选型 | 第25-26页 |
| 2.4 本章小结 | 第26-27页 |
| 第三章 外骨骼控制系统硬件设计 | 第27-41页 |
| 3.1 控制系统硬件结构 | 第27-28页 |
| 3.2 ARM接口电路设计 | 第28-31页 |
| 3.2.1 LCD接口电路设计 | 第28-29页 |
| 3.2.2 RS232 电路设计 | 第29页 |
| 3.2.3 USB接口电路设计 | 第29-30页 |
| 3.2.4 SPI接口电路 | 第30-31页 |
| 3.3 FPGA最小系统设计 | 第31-35页 |
| 3.3.1 电源模块设计 | 第31-32页 |
| 3.3.2 时钟电路设计 | 第32-33页 |
| 3.3.3 配置电路设计 | 第33-35页 |
| 3.3.4 复位电路设计 | 第35页 |
| 3.4 电机驱动电路设计 | 第35-37页 |
| 3.5 脉冲整形电路设计 | 第37-38页 |
| 3.6 PCB设计 | 第38-40页 |
| 3.6.1 PCB元件布局 | 第38-39页 |
| 3.6.2 PCB布线 | 第39-40页 |
| 3.7 本章小结 | 第40-41页 |
| 第四章 外骨骼控制系统软件开发 | 第41-64页 |
| 4.1 ARM软件开发 | 第41-49页 |
| 4.1.1 嵌入式Linux操作系统简介 | 第41页 |
| 4.1.2 嵌入式Linux开发环境搭建 | 第41-43页 |
| 4.1.3 设备驱动移植 | 第43-44页 |
| 4.1.4 SPI通信原理 | 第44-46页 |
| 4.1.5 基于Qt的 ARM应用软件开发 | 第46-49页 |
| 4.2 基于Quartus II的 FPGA开发流程 | 第49-50页 |
| 4.3 FPGA系统开发 | 第50-63页 |
| 4.3.1 PWM产生模块 | 第51页 |
| 4.3.2 位置检测模块 | 第51-52页 |
| 4.3.3 速度检测模块 | 第52-53页 |
| 4.3.4 PID模块 | 第53-57页 |
| 4.3.5 SPI通信模块 | 第57-59页 |
| 4.3.6 顶层模块 | 第59-62页 |
| 4.3.7 引脚分配 | 第62-63页 |
| 4.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 第五章 系统测试与分析 | 第64-77页 |
| 5.1 硬件测试及平台搭建 | 第64-67页 |
| 5.1.1 FPGA最小系统测试 | 第64-65页 |
| 5.1.2 ARM串口测试 | 第65-66页 |
| 5.1.3 电机驱动模块测试 | 第66页 |
| 5.1.4 编码器整形模块测试 | 第66页 |
| 5.1.5 控制系统硬件平台 | 第66-67页 |
| 5.2 系统软件测试 | 第67-70页 |
| 5.2.1 ARM和 FPGA通信程序测试 | 第68-69页 |
| 5.2.2 位置检测程序测试 | 第69页 |
| 5.2.3 速度检测程序测试 | 第69-70页 |
| 5.2.4 关节PID参数整定 | 第70页 |
| 5.3 基于C#的监控软件开发 | 第70-72页 |
| 5.4 关节轨迹跟踪实验 | 第72-76页 |
| 5.5 本章小结 | 第76-77页 |
| 第六章 结论与展望 | 第77-79页 |
| 6.1 结论 | 第77页 |
| 6.2 展望 | 第77-79页 |
| 参考文献 | 第79-83页 |
| 致谢 | 第83页 |