| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究历史及现状 | 第11-14页 |
| 1.3 下肢外骨骼机器人目前存在的问题 | 第14-16页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第16-19页 |
| 1.4.1 研究目的 | 第16页 |
| 1.4.2 研究内容 | 第16-19页 |
| 1.4.3 研究方法 | 第19页 |
| 1.5 本文主要组织结构 | 第19-20页 |
| 第二章 人体步态分析及下肢外骨骼虚拟样机结构设计 | 第20-38页 |
| 2.1 人体步态分析 | 第20-24页 |
| 2.1.1 人体下肢关节运动 | 第20-21页 |
| 2.1.2 人体下肢运动机理 | 第21-22页 |
| 2.1.3 人体行走步态原理 | 第22-24页 |
| 2.2 下肢外骨骼结构设计 | 第24-27页 |
| 2.2.1 总体设计要求 | 第24-25页 |
| 2.2.2 各个关节自由度分配 | 第25-27页 |
| 2.3 差动轮系驱动器设计 | 第27-29页 |
| 2.3.1 差动行星齿轮机构转速及传动比分析 | 第27-29页 |
| 2.3.2 差动轮系驱动器结构设计 | 第29页 |
| 2.4 驱动电机的选型 | 第29-34页 |
| 2.5 拐杖底部触发装置的设计 | 第34-36页 |
| 2.6 本章小结 | 第36-38页 |
| 第三章 控制系统方案设计 | 第38-48页 |
| 3.1 控制系统总体方案的设计 | 第38-39页 |
| 3.2 控制系统的框架结构 | 第39-40页 |
| 3.3 控制系统的硬件和软件设计 | 第40-43页 |
| 3.3.1 控制系统硬件设计 | 第40-42页 |
| 3.3.2 控制系统软件设计 | 第42-43页 |
| 3.4 下肢外骨骼轨迹跟踪控制算法的设计 | 第43-46页 |
| 3.4.1 PID 控制算法 | 第43-44页 |
| 3.4.2 PID 参数的整定 | 第44页 |
| 3.4.3 单关节 bangbang-PD 轨迹跟踪控制算法的设计 | 第44-46页 |
| 3.5 本章小结 | 第46-48页 |
| 第四章 下肢外骨骼机器人运动学和动力学分析及单关节轨迹跟踪控制方法仿真 | 第48-72页 |
| 4.1 下肢外骨骼机器人运动学和动力学方程 | 第48-59页 |
| 4.1.1 单侧下肢外骨骼运动学方程 | 第49-53页 |
| 4.1.2 单侧下肢外骨骼动力学方程 | 第53-59页 |
| 4.2 直流电机传递函数的推导 | 第59-60页 |
| 4.3 虚拟样机协同仿真 | 第60-62页 |
| 4.3.1 协同仿真概述和建立虚拟样机的协同仿真平台 | 第60-61页 |
| 4.3.2 仿真软件的连接 | 第61-62页 |
| 4.4 下肢外骨骼的 ADAMS–MATLAB 协同仿真实验 | 第62-70页 |
| 4.4.1 施加约束并定义力学参数 | 第62-64页 |
| 4.4.2 设计 SIMULINK 控制框图并进行仿真实验 | 第64-68页 |
| 4.4.3 仿真结果分析 | 第68-70页 |
| 4.5 本章小结 | 第70-72页 |
| 第五章 总结与展望 | 第72-74页 |
| 5.1 全文总结 | 第72页 |
| 5.2 研究展望 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-76页 |
| 致谢 | 第76-78页 |
| 攻读硕士学位期间所发表的论文 | 第78页 |
