現(xiàn)有下肢康復(fù)外骨骼的人機(jī)接口大多采用繃帶、卡套進(jìn)行緊固式連接。理想狀態(tài)下,外骨骼與人體形成平行鏈,人機(jī)尺寸完全匹配,人機(jī)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。然而,此類外骨骼實(shí)際使用過(guò)程中,因外骨骼周期性運(yùn)動(dòng),人機(jī)之間相對(duì)滑動(dòng),產(chǎn)生角位移偏差。若人機(jī)接口處的緊固式連接不足以補(bǔ)償人機(jī)滑動(dòng)產(chǎn)生的變形和錯(cuò)位,外骨骼強(qiáng)制人體運(yùn)動(dòng),對(duì)腿部產(chǎn)生壓力,輕則肢體麻木,重則二次損傷。針對(duì)下肢康復(fù)外骨骼使用過(guò)程中因人機(jī)相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生的角位移偏差,基于人體-外骨骼運(yùn)動(dòng)模型和人體-外骨骼調(diào)整模型,設(shè)計(jì)下肢康復(fù)外骨骼,并對(duì)外骨骼進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文主要研究?jī)?nèi)容包括以下四部分:（1）針對(duì)因人機(jī)相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生的角位移偏差,運(yùn)用人機(jī)偏差變量理論和人機(jī)相容理論,在人體-外骨骼運(yùn)動(dòng)模型上添加被動(dòng)自由度,建立人體-外骨骼調(diào)整模型。依據(jù)人體-外骨骼運(yùn)動(dòng)模型和人體-外骨骼調(diào)整模型,設(shè)計(jì)下肢康復(fù)外骨骼。外骨骼提供運(yùn)動(dòng)模式和調(diào)整模式,通過(guò)人機(jī)滑動(dòng)偏差檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)模式和調(diào)整模式的切換。（2）建立單側(cè)外骨骼機(jī)械腿運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,求解運(yùn)動(dòng)方程和連桿變換矩陣。運(yùn)用Matlab和Adams軟件對(duì)外骨骼模型和人體-外骨骼模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,對(duì)比分... 

【文章來(lái)源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景和研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 關(guān)鍵技術(shù)分析
        1.3.1 機(jī)構(gòu)自由度
        1.3.2 驅(qū)動(dòng)方式
        1.3.3 驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)
        1.3.4 訓(xùn)練模式
        1.3.5 人機(jī)交互技術(shù)/感知技術(shù)
    1.4 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
        1.4.1 研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
第二章 人體-外骨骼模型
    2.1 引言
    2.2 人體下肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)理與下肢剛體模型的建立
        2.2.1 人體下肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)理
        2.2.2 下肢剛體模型的建立
    2.3 人體-外骨骼運(yùn)動(dòng)模型
        2.3.1 外骨骼模型的建立
        2.3.2 人體-外骨骼運(yùn)動(dòng)模型的建立
    2.4 人體-外骨骼調(diào)整模型
        2.4.1 構(gòu)型初選
        2.4.2 構(gòu)型優(yōu)選與驗(yàn)證
    2.5 小結(jié)
第三章 下肢康復(fù)外骨骼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 外骨骼尺寸參數(shù)選擇
    3.3 外骨骼材料選擇
    3.4 外骨骼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.4.1 背板組件與腰部組件
        3.4.2 髖關(guān)節(jié)組件
        3.4.3 膝關(guān)節(jié)組件
        3.4.4 踝足部組件
        3.4.5 大腿組件和小腿組件
    3.5 外骨骼運(yùn)動(dòng)模式
    3.6 關(guān)鍵零部件校核
    3.7 小結(jié)
第四章 外骨骼機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與分析
    4.1 引言
    4.2 外骨骼運(yùn)動(dòng)模型的建立與分析
        4.2.1 外骨骼仿真模型的建立
        4.2.2 外骨骼運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
    4.3 人機(jī)運(yùn)動(dòng)區(qū)域兼容性分析
    4.4 外骨骼運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真
        4.4.1 外骨骼仿真模型的建立與設(shè)置
        4.4.2 仿真分析
    4.5 外骨骼-人體運(yùn)動(dòng)仿真分析
        4.5.1 外骨骼-人體仿真模型的建立
        4.5.2 仿真設(shè)置
        4.5.3 仿真結(jié)果分析
    4.6 小結(jié)
第五章 人機(jī)動(dòng)力學(xué)分析與外骨骼機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.1 引言
    5.2 人機(jī)動(dòng)力學(xué)模型的建立與分析
        5.2.1 人機(jī)動(dòng)力學(xué)模型建立
        5.2.2 人機(jī)動(dòng)力學(xué)分析
    5.3 人機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真
        5.3.1 仿真模型的建立與設(shè)置
        5.3.2 仿真結(jié)果分析
    5.4 外骨骼機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.5 小結(jié)
總結(jié)與展望
    (一) 總結(jié)
    (二) 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝



本文編號(hào)：3190829