當(dāng)今社會機器人技術(shù)不斷發(fā)展,外骨骼機器人技術(shù)在醫(yī)療康復(fù)、物流搬運、救災(zāi)搶險等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。在救災(zāi)搶險中,由于地形復(fù)雜原因,救災(zāi)人員需要長時間背負(fù)救災(zāi)設(shè)備對傷員實施救援。為了應(yīng)對救災(zāi)環(huán)境中的突發(fā)性等狀況,用于救災(zāi)人員的外骨骼機器人需要具有準(zhǔn)確的運動意圖識別系統(tǒng)和合適的運動控制系統(tǒng),保證救災(zāi)人員的救援效率和人身安全。因此,本文設(shè)計一款應(yīng)用于救災(zāi)搶險的輔助穿戴者長時間負(fù)重行走的助力型下肢外骨骼,主要對其意圖識別算法和運動控制展開研究。本文通過對下肢主要運動關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)和人體運動步態(tài)的特征分析,結(jié)合助力型下肢外骨骼機器人的工作任務(wù),提出了適合本系統(tǒng)的助力型下肢外骨骼機器人有限狀態(tài)機分類�；谕夤趋罊C器人的有限狀態(tài)機轉(zhuǎn)換,從外骨骼機器人運動狀態(tài)的數(shù)據(jù)特征和人機交互檢測深入分析,設(shè)計完成下肢助力外骨骼機器人傳感器系統(tǒng)�；谌梭w運動狀態(tài)的數(shù)據(jù)特征分析,設(shè)計出足底壓力數(shù)據(jù)檢測和支持向量機模型相結(jié)合的外骨骼機器人運動狀態(tài)識別算法。在外骨骼機器人人機交互檢測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,根據(jù)外骨骼機器人有限狀態(tài)機轉(zhuǎn)換,劃分出外骨骼機器人的助力和跟隨區(qū)間,并針對助力和跟隨區(qū)間分別設(shè)計基于阻抗的模糊控制算法和基于DMP...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 外骨骼機器人的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
第二章 外骨骼機器人有限狀態(tài)機劃分
    2.1 引言
    2.2 人體運動步態(tài)分析
        2.2.1 下肢關(guān)節(jié)生理結(jié)構(gòu)
        2.2.2 人體運動步態(tài)分析
    2.3 下肢助力外骨骼機器人狀態(tài)劃分
    2.4 本章小結(jié)
第三章 外骨骼機器人數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
    3.1 引言
    3.2 下肢外骨骼機器人傳感器選型
    3.3下肢外骨骼機器人傳感器分布
    3.4 下肢外骨骼機器人通信系統(tǒng)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 外骨骼機器人運動意圖識別系統(tǒng)
    4.1 引言
    4.2 傳感器數(shù)據(jù)處理
        4.2.1 傳感器數(shù)據(jù)采集
        4.2.2 傳感器數(shù)據(jù)濾波
    4.3 基于足底壓力檢測的步態(tài)相位識別算法
    4.4 基于支持向量機的外骨骼機器人意圖識別算法
    4.5 足底壓力檢測和支持向量機相結(jié)合的運動狀態(tài)識別算法
        4.5.1 意圖識別算法設(shè)計
        4.5.2 實驗結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 外骨骼機器人運動控制
    5.1 引言
    5.2 基于步態(tài)相位劃分的外骨骼運動控制方式
    5.3 外骨骼機器人模糊阻抗控制
        5.3.1 單腿動力學(xué)模型
        5.3.2 阻抗控制原理
        5.3.3 模糊控制原理
        5.3.4 基于模糊控制的阻抗控制算法
        5.3.5 仿真實驗
    5.4 基于DMP的步態(tài)軌跡生成位置控制
        5.4.1 動態(tài)運動基元原理
        5.4.2 仿真實驗
    5.5 實驗結(jié)果分析
    5.6 運動控制實驗
    5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 未來展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間研究成果
致謝



本文編號：3831358