膝關(guān)節(jié)外骨骼機器人設(shè)計與分析

第1章 緒論 001
1.1 本書內(nèi)容的背景和意義 001
1.2 外骨骼機器人的研究綜述002
1.2.1 剛性外骨骼機器人002
1.2.2 柔性外骨骼機器人006
1.2.3 膝關(guān)節(jié)外骨骼機器人007
1.3 機構(gòu)綜合的研究綜述009
1.3.1 可重構(gòu)機構(gòu)綜合009
1.3.2 四桿機構(gòu)綜合 010
1.4 當前發(fā)展存在的問題 013
1.5 本書主要內(nèi)容及章節(jié)安排 013
1.5.1 本書主要內(nèi)容 013
1.5.2章節(jié)安排 014
第2章 膝關(guān)節(jié)外骨骼綜合方法 016
2.1 多項式消元理論 016
2.2 連桿曲線綜合 017
2.2.1 建立模型 017
2.2.2 完全解析法 019
2.2.3 算例024
2.3 時序路徑綜合029
2.3.1 綜合方程的消元030
2.3.2 統(tǒng)一綜合方法034
2.3.3 算例036
2.4 混合條件綜合040
2.4.1 圓錐曲線篩選算法040
2.4.2 混合綜合方法042
2.4.3 算例044
2.5 膝關(guān)節(jié)外骨骼重構(gòu)綜合方法047
2.6 本章小結(jié)048
第3章 膝關(guān)節(jié)外骨骼的尺度綜合049
3.1 膝關(guān)節(jié)外骨骼的錯位049
3.1.1 運動過程分析050
3.1.2 錯位分析 051
3.2 膝關(guān)節(jié)外骨骼的設(shè)計方法052
3.2.1 膝關(guān)節(jié)功能分析與設(shè)計要求052
3.2.2 膝關(guān)節(jié)外骨骼的功能設(shè)計方法053
3.2.3 平面四桿機構(gòu)的優(yōu)勢053
3.3 膝關(guān)節(jié)不同速度的軌跡實驗054
3.3.1 實驗?zāi)Ｐ团c測試原理054
3.3.2 實驗方法055
3.3.3 實驗結(jié)果055
3.3.4 結(jié)果分析057
3.4 膝關(guān)節(jié)外骨骼的綜合方法057
3.4.1 目標點的提取058
3.4.2 綜合模型063
3.4.3 變量064
3.4.4 約束函數(shù)064
3.4.5 目標函數(shù)065
3.5 軌跡結(jié)果066
3.5.1 速度1.5m/s 的軌跡綜合067
3.5.2 速度2.5m/s 的軌跡綜合068
3.5.3 速度3.5m/s 的軌跡綜合070
3.6 本章小結(jié)073
第4章 膝關(guān)節(jié)外骨骼的可重構(gòu)設(shè)計074
4.1 膝關(guān)節(jié)外骨骼重構(gòu)綜合074
4.1.1 重構(gòu)樣本的同源機構(gòu)計算075
4.1.2 圖像法求解構(gòu)型連桿交集079
4.1.3 可重構(gòu)連桿參數(shù)的確定083
4.1.4 可重構(gòu)連桿參數(shù)的調(diào)整086
4.2 可重構(gòu)膝關(guān)節(jié)外骨骼綜合結(jié)果089
4.3 剛?cè)狁詈舷リP(guān)節(jié)外骨骼機構(gòu)綜合 091
4.3.1 膝關(guān)節(jié)內(nèi)旋/外旋功能的分析 091
4.3.2 柔性化建模方法092
4.3.3 柔性綜合與結(jié)構(gòu)設(shè)計093
4.3.4 柔性單元參數(shù)計算095
4.4 膝關(guān)節(jié)外骨骼設(shè)計結(jié)果096
4.5 本章小結(jié)097
第5章 膝關(guān)節(jié)外骨骼的性能分析098
5.1 分析指標的特點、聯(lián)系與區(qū)別098
5.2 分析方法的基本原則 100
5.3 安全性分析—空間運動范圍 100
5.3.1 膝關(guān)節(jié)外骨骼的自由度分析 101
5.3.2 膝關(guān)節(jié)外骨骼的角度分析 102
5.3.3 膝關(guān)節(jié)外骨骼模型驗證 103
5.4 舒適性分析—軸線錯位 104
5.4.1 膝關(guān)節(jié)外骨骼模型軌跡分析方法 104
5.4.2 兩個變換區(qū)域的軌跡分析 105
5.4.3 兩個構(gòu)態(tài)的軌跡分析 112
5.4.4 柔性化軌跡分析 116
5.5 舒適性分析——人機交互力 116
5.5.1 人機交互力的分析 117
5.5.2 人機交互力的對比 118
5.6 本章小結(jié) 119
參考文獻 120