| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第13-29页 |
| 1.1 课题研究的背景 | 第13-14页 |
| 1.2 外骨骼式上肢康复机器人运动控制研究现状 | 第14-26页 |
| 1.2.1 现有外骨骼式上肢康复机器人及其运动控制方法 | 第15-25页 |
| 1.2.2 运动控制中存在的关键问题 | 第25-26页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第26-29页 |
| 第二章 外骨骼式上肢康复机器人系统分析 | 第29-57页 |
| 2.1 引言 | 第29页 |
| 2.2 运动疗法技术学 | 第29-31页 |
| 2.3 外骨骼式上肢康复训练机器人概述 | 第31-34页 |
| 2.3.1 机械结构简介 | 第31-32页 |
| 2.3.2 控制系统简介 | 第32-34页 |
| 2.4 外骨骼机器人系统运动学与动力学分析 | 第34-51页 |
| 2.4.1 基于Simscape Multibody的机器人物理系统建模 | 第34-37页 |
| 2.4.2 机器人系统运动学建模与连杆间速度的传递 | 第37-46页 |
| 2.4.3 机器人系统动力学建模与平行轴定理 | 第46-51页 |
| 2.5 模型仿真验证 | 第51-55页 |
| 2.6 本章小结 | 第55-57页 |
| 第三章 数据驱动的外骨骼式机器人无模型自适应滑模控制 | 第57-93页 |
| 3.1 引言 | 第57页 |
| 3.2 无模型自适应控制理论 | 第57-61页 |
| 3.3 滑模控制理论概述 | 第61-64页 |
| 3.4 人机交互系统的近似离散动态线性化方法 | 第64-69页 |
| 3.4.1 人机交互动力学模型简化及其基本特性 | 第64-66页 |
| 3.4.2 人机交互动力学模型的近似离散动态线性化 | 第66-69页 |
| 3.5 无模型自适应滑模控制器设计 | 第69-76页 |
| 3.5.1 无模型自适应控制器的设计 | 第69页 |
| 3.5.2 伪分块雅可比矩阵估计算法 | 第69-71页 |
| 3.5.3 无模型自适应滑模控制器设计 | 第71-74页 |
| 3.5.4 稳定性分析 | 第74-76页 |
| 3.6 仿真验证 | 第76-91页 |
| 3.6.1 三自由度理想状态下速度跟踪仿真 | 第77-83页 |
| 3.6.2 三自由度干扰状态下速度跟踪仿真 | 第83-88页 |
| 3.6.3 五自由度无模型自适应滑模控制器速度跟踪仿真 | 第88-91页 |
| 3.7 本章小结 | 第91-93页 |
| 第四章 上肢康复机器人参考轨迹获取与被动运动跟踪控制 | 第93-111页 |
| 4.1 上肢康复参考轨迹问题 | 第93-95页 |
| 4.2 Kinect设备简介 | 第95页 |
| 4.3 基于运动学方程求解的上肢运动轨迹的采集与转换 | 第95-102页 |
| 4.3.1 人体健侧上肢运动学模型 | 第95-97页 |
| 4.3.2 康复训练参考轨迹的转换 | 第97-99页 |
| 4.3.3 实验验证 | 第99-102页 |
| 4.4 康复机器人辅助人体上肢被动运动的控制 | 第102-109页 |
| 4.4.1 被动运动轨迹捕捉与跟踪控制器设计 | 第103页 |
| 4.4.2 关节角度模糊控制器设计 | 第103-105页 |
| 4.4.3 仿真验证 | 第105-107页 |
| 4.4.4 实验测试 | 第107-109页 |
| 4.5 本章小结 | 第109-111页 |
| 第五章 参考轨迹约束的上肢康复机器人主动交互运动控制 | 第111-129页 |
| 5.1 主动交互运动控制问题 | 第111-113页 |
| 5.2 上肢康复机器人主动交互运动控制 | 第113-119页 |
| 5.2.1 运动意图获取与无模型自适应滤波器 | 第114-117页 |
| 5.2.2 参考轨迹约束的人机交互阻抗控制器 | 第117-119页 |
| 5.3 主动交互运动控制仿真验证 | 第119-125页 |
| 5.3.1 仿真模型的建立 | 第119-120页 |
| 5.3.2 五自由度主动交互训练控制仿真 | 第120-122页 |
| 5.3.3 三自由度主动交互训练控制仿真 | 第122-125页 |
| 5.4 人机交互阻抗控制器在被动运动轨迹跟踪控制中的应用 | 第125-127页 |
| 5.5 本章小结 | 第127-129页 |
| 第六章 虚拟现实辅助交互训练系统的开发 | 第129-145页 |
| 6.1 虚拟现实技术用于康复训练的问题 | 第129-130页 |
| 6.2 虚拟现实辅助交互训练系统 | 第130-136页 |
| 6.2.1 OpenSceneGraph三维图形引擎 | 第130-132页 |
| 6.2.2 虚拟环境中的模型控制 | 第132-133页 |
| 6.2.3 交互训练系统开发 | 第133-136页 |
| 6.3 实验测试与仿真验证 | 第136-141页 |
| 6.3.1 关节目标角度的无模型自适应滤波 | 第136-137页 |
| 6.3.2 参考轨迹的采集 | 第137-138页 |
| 6.3.3 实验测试与仿真验证结果 | 第138-141页 |
| 6.4 实际训练效果检验 | 第141-144页 |
| 6.5 本章小结 | 第144-145页 |
| 第七章 总结与展望 | 第145-147页 |
| 7.1 论文研究工作总结 | 第145-146页 |
| 7.2 主要创新点 | 第146页 |
| 7.3 未来研究展望 | 第146-147页 |
| 参考文献 | 第147-163页 |
| 致谢 | 第163-165页 |
| 攻读博士学位期间所做的主要工作 | 第165-166页 |
