站立康复功能辅助机器人系统的控制及其关键技术研究
| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第13-26页 |
| 1.1 课题来源及研究目的和意义 | 第13-15页 |
| 1.2 人体站立阶段的划分 | 第15-16页 |
| 1.3 无法站立患者的分类 | 第16-19页 |
| 1.3.1 无法站立的老年患者 | 第17页 |
| 1.3.2 无法站立的脊髓受损患者 | 第17-19页 |
| 1.4 国内外辅助站立技术研究现状 | 第19-24页 |
| 1.4.1 功能性电刺激技术 | 第19页 |
| 1.4.2 辅助站立系统 | 第19-24页 |
| 1.5 本课题主要研究内容 | 第24-26页 |
| 第2章 人体下肢力学模型的建立 | 第26-45页 |
| 2.1 引言 | 第26页 |
| 2.2 人体下肢组成 | 第26-30页 |
| 2.2.1 人体结构术语 | 第26-27页 |
| 2.2.2 站立过程训练的下肢肌肉 | 第27-29页 |
| 2.2.3 站立过程所需下肢骨骼与关节 | 第29-30页 |
| 2.3 人体站立坐标系统的建立 | 第30-32页 |
| 2.4 膝关节肌肉模型的建立 | 第32-41页 |
| 2.4.1 希尔肌肉模型 | 第34-36页 |
| 2.4.2 膝关节肌肉力与力矩数学模型的建立 | 第36-40页 |
| 2.4.3 膝关节肌肉力模拟 | 第40-41页 |
| 2.5 膝关节韧带力建模与计算 | 第41-44页 |
| 2.6 本章小结 | 第44-45页 |
| 第3章 辅助站立机器人辅助力算法与试验研究 | 第45-70页 |
| 3.1 引言 | 第45页 |
| 3.2 辅助站立的人体动力学模型 | 第45-53页 |
| 3.2.1 辅助站立的拉格朗日运动方程 | 第46-48页 |
| 3.2.2 辅助站立的牛顿欧拉逆动力学方程 | 第48-50页 |
| 3.2.3 辅助站立机器人扩展卡尔曼算法 | 第50-53页 |
| 3.3 辅助站立动力学仿真与试验 | 第53-58页 |
| 3.3.1 试验协议与设备 | 第53-55页 |
| 3.3.2 试验结果与分析 | 第55-58页 |
| 3.4 辅助站立机器人的力控制 | 第58-60页 |
| 3.4.1 人体站立主动力分析 | 第58-59页 |
| 3.4.2 机器人的辅助力分析 | 第59-60页 |
| 3.5 人体主动参与辅助站立的算法 | 第60-68页 |
| 3.5.1 辅助站立试验的协议与设备 | 第63-65页 |
| 3.5.2 辅助站立试验的结果与分析 | 第65-68页 |
| 3.6 本章小结 | 第68-70页 |
| 第4章 机器人辅助站立人体质心动量及轨迹的研究 | 第70-82页 |
| 4.1 引言 | 第70页 |
| 4.2 辅助站立质心动量与轨迹的建模 | 第70-77页 |
| 4.2.1 辅助站立质心动量的建模 | 第71-73页 |
| 4.2.2 辅助站立质心轨迹建模 | 第73-75页 |
| 4.2.3 质心动量及轨迹的测试方法和设备 | 第75-77页 |
| 4.3 仿真与试验结果 | 第77-81页 |
| 4.3.1 辅助站立水平与垂直质心动量的分析 | 第78-79页 |
| 4.3.2 质心动量对辅助站立影响的分析 | 第79-80页 |
| 4.3.3 质心轨迹的仿真与测试 | 第80-81页 |
| 4.4 本章小结 | 第81-82页 |
| 第5章 辅助站立机器人试验样机的研制 | 第82-93页 |
| 5.1 引言 | 第82页 |
| 5.2 辅助站立机器人的工作原理 | 第82-88页 |
| 5.2.1 辅助站立机器人的控制要求 | 第84-85页 |
| 5.2.2 辅助站立机器人系统的建立 | 第85-88页 |
| 5.3 辅助站立机器人的软件设计 | 第88-92页 |
| 5.3.1 辅助站立机器人仿真平台 | 第89页 |
| 5.3.2 辅助站立机器人的图形用户界面 | 第89页 |
| 5.3.3 辅助站立的数据采集与处理模块 | 第89-90页 |
| 5.3.4 辅助站立的数据监测与记录模块 | 第90-91页 |
| 5.3.5 辅助站立机器人控制器模块 | 第91页 |
| 5.3.6 辅助站立机器人主机与目标机模块 | 第91-92页 |
| 5.4 本章小结 | 第92-93页 |
| 第6章 辅助站立机器人位置控制及试验研究 | 第93-112页 |
| 6.1 引言 | 第93-94页 |
| 6.2 辅助站立机器人运动学 | 第94-96页 |
| 6.2.1 辅助站立机器人运动关节 | 第94-95页 |
| 6.2.2 辅助站立机器人运动关节的速度 | 第95-96页 |
| 6.3 辅助站立机器人的位置控制研究 | 第96-103页 |
| 6.3.1 辅助站立机器人位移速度反馈控制 | 第97-100页 |
| 6.3.2 辅助站立机器人速度前馈控制 | 第100-103页 |
| 6.4 辅助站立机器人轨迹追踪的研究 | 第103-111页 |
| 6.4.1 辅助站立机器人梯形速率与逆运动学分析 | 第103-106页 |
| 6.4.2 末端执行器的轨迹追踪算法 | 第106-107页 |
| 6.4.3 轨迹追踪算法的仿真研究 | 第107-109页 |
| 6.4.4 辅助站立机器人轨迹追踪的试验研究 | 第109-111页 |
| 6.5 本章小结 | 第111-112页 |
| 结论 | 第112-114页 |
| 参考文献 | 第114-131页 |
| 攻读学位期间发表的论文及其它成果 | 第131-133页 |
| 致谢 | 第133-134页 |
| 个人简历 | 第134页 |
