图书介绍
下肢智能携行外骨骼系统控制理论与技术2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载
- 杨秀霞等著 著
- 出版社： 北京：国防工业出版社
- ISBN：9787118114881
- 出版时间：2017
- 标注页数：199页
- 文件大小：49MB
- 文件页数：215页
- 主题词：仿生机器人－应用－步行
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图书目录
第1章 绪论1
1.1 下肢携行外骨骼系统研究的背景与意义1
1.2 下肢携行外骨骼系统发展现状2
1.3 下肢携行外骨骼系统设计及控制的关键技术及发展现状9
1.4 本书的主要内容15
第2章 基于携行外骨骼系统的人体负荷行走建模与实验17
2.1 人体下肢关节结构及运动步态分析18
2.1.1 人体的基本面和基本轴18
2.1.2 下肢步行运动机理19
2.1.3 下肢关节结构及运动20
2.1.4 步态特征21
2.2 人体下肢负荷行走的动力学建模22
2.2.1 人体模型的简化23
2.2.2 关节中心和环节重心的计算23
2.2.3 环节的角运动28
2.2.4 关节动力学31
2.3 人体负荷行走的步态实验35
2.4 人体负荷行走的运动学方程及动力学分析42
2.4.1 运动学分析43
2.4.2 动力学分析53
2.4.3 速度和负荷对步态参数的影响57
2.4.4 人体行走生物力学在外骨骼系统中的应用62
2.5 小结63
第3章 下肢智能携行外骨骼系统模型建立64
3.1 下肢智能携行外骨骼系统的基本描述64
3.1.1 外骨骼系统的环节属性64
3.1.2 坐标系定义65
3.1.3 模态的划分66
3.2 外骨骼系统的运动学模型68
3.2.1 刚体的位姿描述68
3.2.2 运动学模型70
3.3 外骨骼系统的动力学模型75
3.3.1 动力学建模方法75
3.3.2 动力学数学模型建立76
3.3.3 动力学模型仿真及分析83
3.3.4 模型特性85
3.4 ADAMS中虚拟样机模型的建立及仿真85
3.4.1 基于ADAMS模型的下肢携行外骨骼系统稳定性分析及仿真87
3.4.2 外骨骼ZMP稳定性87
3.4.3 虚拟样机模型的仿真及分析90
3.5 人机外骨骼系统的虚拟样机建模与仿真研究95
3.5.1 九连杆虚拟人体简化模型仿真分析95
3.5.2 虚拟人体模型的建立及仿真分析96
3.5.3 人机外骨骼系统模型建立及仿真105
3.6 SimMechanics中虚拟样机模型的建立及仿真108
3.7 小结110
第4章 下肢智能携行外骨骼系统全过程运动控制111
4.1 摆动阶段的虚拟关节力矩控制111
4.1.1 单自由度连杆的虚拟力矩控制实现113
4.1.2 基于快速终端滑模的鲁棒控制器设计115
4.1.3 基于神经网络的骨骼服动态模型辨识119
4.1.4 外骨骼服的虚拟力矩控制的实现121
4.2 支撑阶段控制的位置控制124
4.2.1 支撑阶段位置控制124
4.2.2 基于固定重力补偿的位置控制127
4.2.3 基于固定重力补偿的模糊自适应位置控制128
4.2.4 外骨骼服位置控制实现131
4.3 状态转移控制136
4.4 行走模态预测136
4.5 小结140
第5章 外骨骼服迭代学习控制方法研究141
5.1 外骨骼服迭代学习控制141
5.1.1 外骨骼服迭代学习控制器设计141
5.1.2 外骨骼服迭代学习控制收敛性142
5.2 迭代学习控制器的实现150
5.3 小结152
第6章 基于静定结构的人机穿戴耦合方式153
6.1 不可控内力的产生因素153
6.1.1 关节匹配误差因素153
6.1.2 超静定结构因素155
6.2 人服系统两链原理155
6.2.1 两链原理155
6.2.2 链接度的属性156
6.2.3 联件的设计要求157
6.2.4 链接度的计算158
6.3 链接度限制条件的证明161
6.3.1 静定平衡条件161
6.3.2 空间维数条件162
6.3.3 链接度限制条件的推导163
6.4 穿戴耦合方式的实现165
6.4.1 应用分析165
6.4.2 外骨骼服构件的实现167
6.5 小结168
第7章 外骨骼控制系统样机设计及实现170
7.1 外骨骼服第一代样机的设计与实现171
7.1.1 系统组成171
7.1.2 工作原理172
7.1.3 性能指标176
7.2 外骨骼服第二代样机的设计与实现176
7.2.1 系统组成176
7.2.2 工作原理178
7.2.3 电机输出转矩的确定178
7.2.4 拉索式电机驱动结构181
7.2.5 性能指标182
7.3 外骨骼服第三代样机的设计与实现183
7.3.1 样机的改进183
7.3.2 腰环与背架连接方式及受力分析185
7.3.3 样机实验186
7.3.4 性能指标189
7.4 小结190
参考文献192