| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-34页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.1.1 课题研究背景 | 第12页 |
| 1.1.2 课题研究意义及应用价值 | 第12-13页 |
| 1.2 偏瘫康复治疗理论研究基础 | 第13-16页 |
| 1.2.1 脑卒中及脑可逆性原理 | 第13-14页 |
| 1.2.2 脑卒中后偏瘫的特征 | 第14-15页 |
| 1.2.3 脑卒中后偏瘫的运动疗法 | 第15页 |
| 1.2.4 脑卒中后运动功能评定 | 第15-16页 |
| 1.3 上肢康复机器人研究发展现状 | 第16-29页 |
| 1.3.1 上肢康复机器人的分类 | 第16-19页 |
| 1.3.2 上肢康复机器人的国外研究现状 | 第19-26页 |
| 1.3.3 上肢康复机器人的国内研究现状 | 第26-28页 |
| 1.3.4 上肢康复机器人技术难点分析 | 第28-29页 |
| 1.4 套索驱动系统研究现状 | 第29-30页 |
| 1.5 重力平衡系统研究现状 | 第30-32页 |
| 1.6 本文的主要研究内容和安排 | 第32-34页 |
| 第二章 上肢康复外骨骼系统设计 | 第34-46页 |
| 2.1 人体上肢分析 | 第34-40页 |
| 2.1.1 人体上肢解剖学分析 | 第35-37页 |
| 2.1.2 人体上肢运动学分析 | 第37-39页 |
| 2.1.3 人机系统结构设计要求 | 第39-40页 |
| 2.2 套索驱动上肢康复外骨骼结构设计 | 第40-44页 |
| 2.2.1 套索驱动肩关节运动模块 | 第41-42页 |
| 2.2.2 套索驱动肘关节和腕关节运动模块 | 第42-43页 |
| 2.2.3 肩关节自适应移动平台 | 第43页 |
| 2.2.4 套索驱动模块 | 第43-44页 |
| 2.3 上肢康复外骨骼控制系统设计 | 第44-45页 |
| 2.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 第三章 上肢康复外骨骼系统运动学分析 | 第46-66页 |
| 3.1 上肢康复外骨骼正向运动学 | 第46-54页 |
| 3.1.1 基于D-H参数法的运动学模型建立 | 第46-49页 |
| 3.1.2 基于蒙特卡洛法的工作空间分析 | 第49-50页 |
| 3.1.3 上肢外骨骼奇异位形分析 | 第50-52页 |
| 3.1.4 上肢外骨骼雅可比矩阵分析 | 第52-54页 |
| 3.2 上肢康复外骨骼冗余逆向运动学 | 第54-60页 |
| 3.2.1 上肢冗余特性分析 | 第54-56页 |
| 3.2.2 上肢康复外骨骼冗余逆运动学求解 | 第56-60页 |
| 3.3 冗余逆运动解实验验证 | 第60-65页 |
| 3.3.1 可穿戴运动捕捉系统 | 第61页 |
| 3.3.2 运动捕捉实验及其结果分析 | 第61-65页 |
| 3.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 第四章 上肢康复外骨骼系统重力平衡分析 | 第66-78页 |
| 4.1 重力平衡概念介绍 | 第66-68页 |
| 4.1.1 重力平衡原理 | 第66-67页 |
| 4.1.2 单自由度机构的重力平衡 | 第67-68页 |
| 4.2 上肢康复外骨骼重力平衡建模 | 第68-74页 |
| 4.2.1 重力平衡模型推导 | 第69-71页 |
| 4.2.2 重力平衡误差分析 | 第71-74页 |
| 4.3 重力平衡实验验证 | 第74-77页 |
| 4.4 本章小结 | 第77-78页 |
| 第五章 上肢康复外骨骼系统动力学分析 | 第78-98页 |
| 5.1 套索传动特性研究 | 第78-89页 |
| 5.1.1 单套索传动模型 | 第78-81页 |
| 5.1.2 双套索传动模型 | 第81-84页 |
| 5.1.3 双套索系统力矩传动模型验证 | 第84-86页 |
| 5.1.4 双套索系统力矩传动效率分析 | 第86-88页 |
| 5.1.5 双套索系统力最小预紧力分析 | 第88-89页 |
| 5.2 套索驱动重力平衡上肢康复外骨骼动力学建模 | 第89-97页 |
| 5.2.1 动力学拉格朗日方程 | 第90-92页 |
| 5.2.2 上肢康复外骨骼动力学方程 | 第92-94页 |
| 5.2.3 摩擦模型参数辨识 | 第94-97页 |
| 5.3 本章小结 | 第97-98页 |
| 第六章 上肢康复外骨骼系统控制策略研究及实验 | 第98-132页 |
| 6.1 基于模糊滑模控制算法的患者被动训练模式 | 第98-111页 |
| 6.1.1 滑模变结构控制的基本原理 | 第99-101页 |
| 6.1.2 上肢康复外骨骼模糊滑模变结构控制算法 | 第101-106页 |
| 6.1.3 模糊滑模变结构控制算法实验验证 | 第106-109页 |
| 6.1.4 基于医师示教轨迹规划的患者被动康复训练 | 第109-111页 |
| 6.2 基于最小干涉原则的机器人助力训练模式 | 第111-125页 |
| 6.2.1 基于最小跃度原则的平滑轨迹规划 | 第112-116页 |
| 6.2.2 基于最小干涉原则的导纳控制 | 第116-123页 |
| 6.2.3 机器人助力训练模式实验验证 | 第123-125页 |
| 6.3 基于虚拟现实游戏场景的患者主动训练模式 | 第125-131页 |
| 6.3.1 导纳控制与虚拟现实游戏场景 | 第126-128页 |
| 6.3.2 患者主动训练模式实验验证 | 第128-131页 |
| 6.4 本章小结 | 第131-132页 |
| 第七章 总结与展望 | 第132-136页 |
| 7.1 研究工作总结 | 第132-133页 |
| 7.2 本文主要创新 | 第133-134页 |
| 7.3 未来工作展望 | 第134-136页 |
| 参考文献 | 第136-144页 |
| 附录A 上肢外骨骼雅可比矩阵 | 第144-150页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第150-152页 |
| 致谢 | 第152页 |