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下肢柔性外骨骼的研究与设计

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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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