下肢柔性外骨骼的研究与设计 | |
论文目录 | |
摘要 | 第1-6页 |
abstract | 第6页 |
第一章 绪论 | 第10-19页 |
1.1 研究背景与意义 | 第10-11页 |
1.1.1 研究背景 | 第10页 |
1.1.2 研究意义 | 第10-11页 |
1.2 国内外研究现状 | 第11-16页 |
1.2.1 柔性外骨骼国外研究现状 | 第11-14页 |
1.2.2 外骨骼机器人国内研究现状 | 第14-15页 |
1.2.3 柔性外骨骼发展面临关键技术 | 第15-16页 |
1.3 研究目的与内容 | 第16-17页 |
1.4 论文章节安排 | 第17-19页 |
第二章 柔性外骨骼机械结构设计和整体工作流程 | 第19-34页 |
2.1 人体下肢生理结构和运动分析 | 第19-23页 |
2.1.1 行走过程中步态分析 | 第21-22页 |
2.1.2 柔性外骨骼设计要求 | 第22-23页 |
2.2 机械结构设计和驱动方式分析 | 第23-32页 |
2.2.1 结构关键部件受力强度分析 | 第25-28页 |
2.2.2 柔性外骨骼人机一体化模型建立 | 第28-29页 |
2.2.3 电机动力学方程 | 第29-30页 |
2.2.4 柔索驱动关节和摩擦力补偿分析 | 第30-32页 |
2.3 系统总体工作流程 | 第32-33页 |
2.4 本章小结 | 第33-34页 |
第三章 传感器数据处理和动力学分析 | 第34-44页 |
3.1 信号预处理 | 第34-41页 |
3.1.1 卡尔曼算法进行数据滤波 | 第34-36页 |
3.1.2 数据平滑处理 | 第36-38页 |
3.1.3 基于高斯回归过程估计运动意图 | 第38-41页 |
3.2 柔性外骨骼助力下肢动力学建模 | 第41页 |
3.3 下肢运动学分析 | 第41-43页 |
3.4 本章小结 | 第43-44页 |
第四章 柔性外骨骼控制算法的研究 | 第44-59页 |
4.1 柔性外骨上层感知算法设计 | 第44-47页 |
4.1.1 基于IMU和足底压力传感器检测步态事件 | 第44-46页 |
4.1.2 柔性外骨骼上层期望力矩 | 第46-47页 |
4.2 柔性外骨骼下层力矩控制策略 | 第47-53页 |
4.2.1 导纳控制模型建立 | 第48-50页 |
4.2.2 柔性外骨骼系统刚度模型 | 第50-51页 |
4.2.3 柔性外骨骼系统穿戴者小腿扰动补偿 | 第51页 |
4.2.4 柔性外骨骼前置导纳和PID控制 | 第51-53页 |
4.3 贝叶斯优化助力曲线 | 第53-58页 |
4.3.1 贝叶斯优化助力曲线 | 第56-58页 |
4.4 本章小结 | 第58-59页 |
第五章 柔性外骨骼穿戴行走实验 | 第59-73页 |
5.1 控制系统和传感系统 | 第59-67页 |
5.1.1 控制系统和传感系统的整体框架 | 第59-61页 |
5.1.2 控制和传感单元 | 第61-63页 |
5.1.3 力传感器采集电路 | 第63-64页 |
5.1.4 电机选型 | 第64-65页 |
5.1.5 柔性外骨骼软件系统工作流程 | 第61-67页 |
5.2 柔性外骨骼系统数据采集实验 | 第67-69页 |
5.3 柔性外骨骼助力效率评估实验 | 第69-72页 |
5.3.1 柔性外骨骼助力效率的测试实验方案 | 第69-70页 |
5.3.2 柔性外骨骼助力效率测试数据分析 | 第70页 |
5.3.3 柔性外骨骼助力效率结果分析 | 第70-72页 |
5.4 本章小结 | 第72-73页 |
第六章 总结与展望 | 第73-75页 |
6.1 总结 | 第73-74页 |
6.2 展望 | 第74-75页 |
致谢 | 第75-76页 |
参考文献 | 第76-78页 |
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