| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第12页 |
| 1.2 仿人步态稳定性研究现状 | 第12-17页 |
| 1.2.1 仿人双足机器人样机研究 | 第13-15页 |
| 1.2.2 主动步态稳定性研究 | 第15-16页 |
| 1.2.3 被动步态稳定性研究 | 第16-17页 |
| 1.3 人类步态与平衡机制简介 | 第17-20页 |
| 1.3.1 人类的步态 | 第17-18页 |
| 1.3.2 人体的前庭平衡感知机制 | 第18-20页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第20-22页 |
| 第2章 面向人体生理组织结构的人体行走三维步态运动模型建立 | 第22-38页 |
| 2.1 引言 | 第22页 |
| 2.2 人体运动数据采集装置 | 第22-24页 |
| 2.2.1 Noitom人体运动数据采集装置 | 第22-23页 |
| 2.2.2 Noitom人体运动数据采集装置传感器信号处理 | 第23-24页 |
| 2.3 基于Noitom运动采集装置的运动捕获数据解析 | 第24-26页 |
| 2.3.1 BVH文件骨骼模型解析 | 第24-25页 |
| 2.3.2 BVH文件关节角数据解析 | 第25-26页 |
| 2.4 面向人体生理组织结构的人体行走模型设计 | 第26-32页 |
| 2.4.1 面向人体生理组织结构的模型运动参数的确定 | 第26页 |
| 2.4.2 面向人体生理组织结构的模型质量参数的确定 | 第26-29页 |
| 2.4.3 面向人体生理组织结构的模型惯性参数的确定 | 第29-32页 |
| 2.5 基于D-H法的运动学正解 | 第32-36页 |
| 2.5.1 D-H法 | 第32-35页 |
| 2.5.2 关节轨迹计算 | 第35-36页 |
| 2.6 本章小结 | 第36-38页 |
| 第3章 基于人体步态平衡认知的步态平衡分析 | 第38-54页 |
| 3.1 引言 | 第38页 |
| 3.2 人体行走平衡状态认知 | 第38-40页 |
| 3.2.1 人体静态平衡步态认知 | 第39-40页 |
| 3.2.2 人体动态平衡步态认知 | 第40页 |
| 3.2.3 人体动态不平衡步态认知 | 第40页 |
| 3.3 人体行走过程中的受力分析 | 第40-47页 |
| 3.3.1 地面参考点与人体行走状态下的受力平衡 | 第41-44页 |
| 3.3.2 人体质心角动量与力矩平衡 | 第44-45页 |
| 3.3.3 动态平衡步态角动量周期内的地面参考点运动关系分析 | 第45-47页 |
| 3.4 人体质心角动量周期与传统步态周期分析 | 第47-52页 |
| 3.4.1 足地关系特征点与传统步态周期划分 | 第47-48页 |
| 3.4.2 基于矢状面质心角动量与足地特征的步态阶段分析 | 第48-52页 |
| 3.5 本章小结 | 第52-54页 |
| 第4章 基于人体姿态平衡原理的步态稳定性判别 | 第54-66页 |
| 4.1 引言 | 第54页 |
| 4.2 人体姿态控制系统工作原理 | 第54-58页 |
| 4.2.1 半规管 | 第55-56页 |
| 4.2.2 耳石器囊斑系统 | 第56页 |
| 4.2.3 前庭神经系统 | 第56-58页 |
| 4.3 基于人体前庭平衡系统工作原理的步态平衡判别参数选取 | 第58-61页 |
| 4.3.1 矢状面质心角动量 | 第58-59页 |
| 4.3.2 前进方向水平加速度 | 第59-60页 |
| 4.3.3 ZMP-CMP前向距离 | 第60-61页 |
| 4.4 人体步态平衡判别方法 | 第61-65页 |
| 4.4.1 步态周期稳定性判据的建立 | 第61-62页 |
| 4.4.2 三项稳定性判别指标权重系数的选取 | 第62-63页 |
| 4.4.3 基于粒子群算法的权重系数优化 | 第63-64页 |
| 4.4.4 基于运动捕获实验的步态稳定性判别 | 第64-65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 第5章 人体步态稳定性判别的验证及实验研究 | 第66-78页 |
| 5.1 引言 | 第66页 |
| 5.2 基于Noitom实验数据与预处理 | 第66-69页 |
| 5.2.1 运动捕获实验分组与实验过程 | 第66-67页 |
| 5.2.2 运动捕获数据预处理 | 第67-69页 |
| 5.3 人体步态周期稳定性判别 | 第69-72页 |
| 5.3.1 人体正常步态与异常步态的判别 | 第69-71页 |
| 5.3.2 人体正常步态稳定性判别范围划分 | 第71-72页 |
| 5.4 基于卡耐基梅隆大学运动捕获数据的实验可靠性验证 | 第72-75页 |
| 5.4.1 ASF/AMC运动捕获数据处理 | 第72-74页 |
| 5.4.2 基于卡耐基梅隆大学运动捕获数据的人体步态稳定性分析结果 | 第74-75页 |
| 5.5 结果与讨论 | 第75页 |
| 5.6 本章小结 | 第75-78页 |
| 结论 | 第78-80页 |
| 参考文献 | 第80-86页 |
| 攻攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 | 第86-88页 |
| 致谢 | 第88页 |
