声明
摘要
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 选题的目的和意义
1.3 国内外研究现状和发展趋势
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.3.3 当前下肢康复外骨骼机器人存在的问题
1.4 本文所研究的主要内容
1.5 本章总结
第二章 人体下肢生理结构与行走步态分析
2.1 人体下肢生理结构分析
2.1.1 人体解剖学
2.1.2 人体下肢骨骼结构
2.1.3 人体主要尺寸
2.2 下肢行走步态分析
2.3 下肢行走参数采集
2.3.1 人体下肢运动数据采集
2.3.2 采集数据的分析
2.4 人体下肢步态规划
2.4.1 零力矩点(ZMP)步态规划法
2.4.2 基于ZMP的可穿戴下肢康复外骨骼步态规划
2.5 本章总结
第三章 可穿戴下肢康复外骨骼结构设计
3.1 下肢康复外骨骼总体结构设计原则
3.2 选取下肢康复外骨骼材料
3.3 设计下肢康复外骨骼尺寸
3.4 外骨骼各关节的结构设计
3.4.1 髋关节的结构设计
3.4.2 膝关节的结构设计
3.4.3 踝关节的结构设计
3.5 下肢外骨骼其它部件的结构设计
3.5.1 外骨骼穿戴靴的结构设计
3.5.2 外骨骼腰带的结构设计
3.5.3 外骨骼连杆的结构设计
3.5.4 背架的结构设计
3.6 下肢各关节受力分析
3.6.1 髋关节力学分析
3.6.2 膝关节力学分析
3.6.3 踝关节力学分析
3.6.4 人体下肢各关节的质量和质心相对位置
3.6.5 下肢各关节的力矩与功率
3.7 驱动系统的选择
3.7.1 驱动方式分析
3.7.2 电动机的选择
3.7.3 供能系统的选择
3.8 本章总结
第四章 可穿戴下肢外骨骼静力特性分析
4.1 有限元分析基本理论
4.1.1 有限元基本理论
4.1.2 有限元方法基本步骤
4.2 ANSYS软件介绍
4.3 下肢外骨骼静力分析
4.3.1 ANSYS静力分析
4.3.2 下肢康复外骨骼三维模型的简化
4.3.3 下肢外骨骼网格的划分
4.3.4 创建接触
4.3.5 定义载荷
4.3.6 约束的加载
4.3.7 求解结果及分析
4.4 本章总结
第五章 可穿戴下肢外骨骼动力特性分析
5.1 模态分析理论基础
5.2 下肢外骨骼模态分析
5.3 下肢外骨骼结构模态分析
5.3.1 求解结果
5.3.2 结果分析
5.4 基于固有频率和振型变化的损伤识别法
5.4.1 损伤识别方法
5.5 本章总结
总结
展望
致谢
参考文献