下肢外骨骼助力机理与技术研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-19页 |
| 1.1 选题背景与意义 | 第8页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第8-16页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第8-14页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第14-16页 |
| 1.3 下肢外骨骼系统技术难点分析 | 第16-18页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第18页 |
| 1.5 本章小结 | 第18-19页 |
| 2 人体下肢步态运动机理研究 | 第19-36页 |
| 2.1 人体下肢结构 | 第19-22页 |
| 2.1.1 人体坐标系定义及基本参数 | 第19-20页 |
| 2.1.2 人体下肢肌肉骨骼运动分析 | 第20-22页 |
| 2.2 人体平地行走综合研究 | 第22-30页 |
| 2.2.1 Opensim软件介绍 | 第22页 |
| 2.2.2 人体平地行走角度及拟合 | 第22-24页 |
| 2.2.3 人体平地行走地面广义力及逆向动力学 | 第24-26页 |
| 2.2.4 平地行走肌肉激活度及功率 | 第26-30页 |
| 2.3 基于神经网络的关节运动趋势预测 | 第30-35页 |
| 2.3.1 平地行走下肢关节数据处理 | 第30-31页 |
| 2.3.2 概率神经网络的分类预测 | 第31页 |
| 2.3.3 踝关节跖屈/背屈的PNN分类预测 | 第31-32页 |
| 2.3.4 膝关节伸直/弯曲的PNN分类预测 | 第32-33页 |
| 2.3.5 髋关节弯曲/伸直的PNN分类预测 | 第33-34页 |
| 2.3.6 髋关节内收/外展的PNN分类预测 | 第34-35页 |
| 2.4 本章小结 | 第35-36页 |
| 3 下肢外骨骼结构分析与设计 | 第36-45页 |
| 3.1 机械系统设计 | 第36-41页 |
| 3.1.1 下肢外骨骼的自由度分配 | 第36-37页 |
| 3.1.2 髋关节自由度分析 | 第37页 |
| 3.1.3 背部自由度分析 | 第37-38页 |
| 3.1.4 踝关节自由度分析 | 第38页 |
| 3.1.5 踝关节处安装弹簧阻尼分析 | 第38-41页 |
| 3.2 驱动系统设计 | 第41-42页 |
| 3.2.1 刚性驱动的分类及特点 | 第42页 |
| 3.3 下肢外骨骼结构方案 | 第42-44页 |
| 3.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 4 下肢外骨骼控制策略 | 第45-56页 |
| 4.1 下肢外骨骼通用样机模型 | 第45页 |
| 4.2 人机交互模型 | 第45-46页 |
| 4.3 无驱动摆动腿仿真 | 第46-47页 |
| 4.4 力矩放大控制的摆动腿仿真 | 第47-49页 |
| 4.5 灵敏度放大控制 | 第49-55页 |
| 4.5.1 灵敏度放大控制原理 | 第49-50页 |
| 4.5.2 平地行走的神经网络模型 | 第50-53页 |
| 4.5.3 NN-SAC控制的摆动腿仿真 | 第53-55页 |
| 4.6 本章小结 | 第55-56页 |
| 5 下肢外骨骼穿戴实验 | 第56-62页 |
| 5.1 实验条件 | 第56页 |
| 5.2 实验对象及方法 | 第56页 |
| 5.3 未穿戴外骨骼实验结果 | 第56-57页 |
| 5.4 穿戴外骨骼实验结果 | 第57-61页 |
| 5.4.1 下肢外骨骼人机耦合粗糙度定义 | 第57-58页 |
| 5.4.2 下肢外骨骼人机耦合粗糙度计算 | 第58页 |
| 5.4.3 下肢外骨骼人机耦合粗糙度的评定参数 | 第58-59页 |
| 5.4.4 下肢外骨骼人机耦合粗糙度的基准线 | 第59页 |
| 5.4.5 下肢外骨骼实验结果 | 第59-60页 |
| 5.4.6 人机耦合粗糙度实验结果分析 | 第60-61页 |
| 5.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 6 总结与展望 | 第62-64页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第62页 |
| 6.2 展望 | 第62-64页 |
| 致谢 | 第64-65页 |
| 参考文献 | 第65-70页 |
| 附录 | 第70页 |
