下肢外骨骼机器人多自由度步态设计与性能分析.docx
下肢外骨骼机器人多自由度步态设计与性能分析
目录
下肢外骨骼机器人多自由度步态设计与性能分析（1）．．．．．．．．．．．．4
一、内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
二、下肢外骨骼机器人概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
定义与发展背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
应用领域及市场需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
三、多自由度步态设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
步态设计原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
多自由度关节设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
控制器及算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
传感器与反馈系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
四、步态性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
运动学性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
动力学性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
稳定性与舒适性评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
能量消耗与效率分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
五、设计与实验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
总体设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
关键部件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
实验验证与结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
六、优化与改进策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
步态优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
结构与参数优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
控制系统优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
人机交互与智能控制策略探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
七、实际应用前景展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
康复医疗领域应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
助力行走领域应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
其他领域拓展与应用探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
八、总结与未来研究方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
未来研究方向与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
2.1深入研究多自由度步态规划算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
2.2加强人机交互技术研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
2.3优化能源管理策略，提高续航能力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
2.4在实际环境中进行长期测试与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
2.5探索更多应用领域，拓展市场应用范围．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
下肢外骨骼机器人多自由度步态设计与性能分析（2）．．．．．．．．．．．34
一、内容描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
1.1研究背景及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．