| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-31页 |
| 1.1 课题背景 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外下肢助力外骨骼机器人研究现状 | 第15-27页 |
| 1.2.1 国外下肢助力外骨骼机器人发展综述 | 第15-23页 |
| 1.2.2 国内下肢助力外骨骼机器人发展综述 | 第23-26页 |
| 1.2.3 发展现状与趋势分析 | 第26-27页 |
| 1.3 下肢助力外骨骼人机交互及控制研究现状 | 第27-28页 |
| 1.4 下肢助力外骨骼机器人研究的关键问题 | 第28-29页 |
| 1.5 主要研究内容 | 第29-31页 |
| 第2章 下肢助力外骨骼机器人的拟人化构型设计 | 第31-50页 |
| 2.1 引言 | 第31页 |
| 2.2 下肢助力外骨骼机器人的设计方法研究 | 第31-35页 |
| 2.2.1 下肢助力外骨骼机器人功能分析 | 第31-32页 |
| 2.2.2“人-机”下肢运动学同构和异构的选择 | 第32-34页 |
| 2.2.3 基于人机工程学的拟人化设计 | 第34-35页 |
| 2.3 人体下肢生理学结构及行走机理分析 | 第35-40页 |
| 2.3.1 人体下肢生理学结构与关节自由度分布 | 第36-38页 |
| 2.3.2 基于CGA数据和人体步态分析的主动助力关节选择 | 第38-40页 |
| 2.4 人体步态特征测量及外骨骼关节转动范围设计 | 第40-43页 |
| 2.4.1 步态运动测量方案及实验平台 | 第40-41页 |
| 2.4.2 人体步态特征测量及下肢助力外骨骼关节转动范围制定 | 第41-43页 |
| 2.5 下肢助力外骨骼的拟人化构型设计 | 第43-49页 |
| 2.5.1 初代下肢助力外骨骼构型设计 | 第43-45页 |
| 2.5.2 外骨骼拟人化构型的改进设计 | 第45-47页 |
| 2.5.3 髋关节准拟人化与完全拟人化设计 | 第47-49页 |
| 2.6 本章小结 | 第49-50页 |
| 第3章 下肢助力外骨骼机器人系统设计 | 第50-73页 |
| 3.1 引言 | 第50页 |
| 3.2 机器人总体设计需求分析 | 第50-51页 |
| 3.3 下肢外骨骼助力机器人HIT-LEX拟人化结构设计 | 第51-65页 |
| 3.3.1 外骨骼上身的综合设计 | 第51-60页 |
| 3.3.2 考虑穿戴适应性的外骨骼腿部结构设计 | 第60-63页 |
| 3.3.3 外骨骼传感靴的机电一体化设计 | 第63-65页 |
| 3.4 关节驱动单元模块化设计 | 第65-68页 |
| 3.5 外骨骼拟人化结构设计总结 | 第68-69页 |
| 3.6 外骨骼控制系统设计 | 第69-72页 |
| 3.7 本章小结 | 第72-73页 |
| 第4章 外骨骼机器人运动学及动力学分析 | 第73-95页 |
| 4.1 引言 | 第73页 |
| 4.2 下肢助力外骨骼机器人运动学分析 | 第73-80页 |
| 4.2.1 外骨骼机器人运动学模型建立 | 第73-77页 |
| 4.2.2 平面简化运动学分析 | 第77-80页 |
| 4.3 外骨骼机器人动力学分析 | 第80-91页 |
| 4.3.1 人体基本运动构型划分 | 第81-82页 |
| 4.3.2 矢状面单腿支撑相动力学建模 | 第82-84页 |
| 4.3.3 矢状面双腿支撑相动力学建模 | 第84-87页 |
| 4.3.4 额状面单腿支撑相动力学建模 | 第87-89页 |
| 4.3.5 额状面双腿支撑相动力学建模 | 第89-90页 |
| 4.3.6 外骨骼双腿腾空状态动力学建模 | 第90-91页 |
| 4.4 外骨骼不同运动构型的检测及状态切换 | 第91-94页 |
| 4.4.1 外骨骼不同运动构型的检测 | 第91-93页 |
| 4.4.2 外骨骼不同运动构型之间的状态切换 | 第93-94页 |
| 4.5 本章小结 | 第94-95页 |
| 第5章 人机交互力检测及协调运动控制研究 | 第95-111页 |
| 5.1 引言 | 第95页 |
| 5.2 人机交互感知系统的布局 | 第95-96页 |
| 5.3 人机交互力检测六维力传感器的研制 | 第96-105页 |
| 5.3.1 弹性体结构设计 | 第96-100页 |
| 5.3.2 传感器结构参数确定及仿真分析 | 第100-102页 |
| 5.3.3 六维力传感器标定实验 | 第102-105页 |
| 5.4 基于交互力检测的人机协调运动控制研究 | 第105-109页 |
| 5.4.1 基于人机交互力反馈的外骨骼直接力控制 | 第105-107页 |
| 5.4.2 连续负重行走中机器人控制性能测试 | 第107-109页 |
| 5.5 本章小结 | 第109-111页 |
| 第6章 外骨骼助力机器人实验研究及性能评价 | 第111-122页 |
| 6.1 引言 | 第111页 |
| 6.2 实验系统 | 第111-113页 |
| 6.2.1 下肢助力外骨骼机器人实验系统组成 | 第111-112页 |
| 6.2.2 实验测试目的 | 第112-113页 |
| 6.3 外骨骼助力机器人定性测试评价指标 | 第113-116页 |
| 6.3.1 外骨骼灵活运动能力评价 | 第113-114页 |
| 6.3.2 外骨骼环境适应能力评价 | 第114-115页 |
| 6.3.3 外骨骼对人体自然行走步态的影响 | 第115-116页 |
| 6.4 外骨骼助力机器人定量测试评价指标 | 第116-121页 |
| 6.4.1 最大有效负载测试 | 第116-119页 |
| 6.4.2 负重助行中人体实际负重感测试 | 第119-120页 |
| 6.4.3 外骨骼续航能力测试 | 第120-121页 |
| 6.5 本章小结 | 第121-122页 |
| 结论 | 第122-124页 |
| 参考文献 | 第124-133页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第133-136页 |
| 致谢 | 第136-137页 |
| 个人简历 | 第137页 |
