定 價:32 元
叢書名:由泰州學院高層次人才科研啟動基金項目資助出版
- 作者:李楊,徐誠,管小榮著
- 出版時間:2019/4/1
- ISBN:9787568410977
- 出 版 社:江蘇大學出版社
- 中圖法分類:R322.7-33
- 頁碼:180頁
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
本書共分為8章,第1章介紹了人體外骨骼的研究背景與意義,分析了外骨骼樣機、控制策略、感知系統(tǒng)及建模仿真分析方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。第2章設計了電機直驅(qū)型及液壓、電動推桿驅(qū)動型、平動膝關節(jié)外骨骼三種結(jié)構(gòu)方案并進行了對比分析。第3章通過對人體運動捕捉獲得的運動步態(tài)數(shù)據(jù)進行處理,進行了外骨骼Adams多體動力學建模與仿真等等。
章緒論
1.1研究背景與意義
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1外骨骼樣機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2外骨骼控制策略國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.3外骨骼感知系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.4外骨骼建模仿真分析方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3主要研究內(nèi)容
第2章助力型人體下肢外骨骼機械系統(tǒng)分析及設計
2.1外骨骼機械系統(tǒng)基礎分析
2.1.1基準平面和基準軸
2.1.2結(jié)構(gòu)尺寸分析
2.1.3關節(jié)自由度分析
2.1.4驅(qū)動自由度的選擇
2.1.5驅(qū)動系統(tǒng)分析
2.2外骨骼機械系統(tǒng)設計
2.2.1電機直驅(qū)型外骨骼結(jié)構(gòu)方案
2.2.2液壓、電動推桿驅(qū)動型外骨骼結(jié)構(gòu)方案
2.2.3平動膝關節(jié)外骨骼結(jié)構(gòu)方案
2.2.4三種結(jié)構(gòu)方案對比分析
2.3小結(jié)
第3章助力型人體下肢外骨骼多體動力學建模與仿真分析
3.1運動步態(tài)分析
3.1.1三維運動捕捉系統(tǒng)的標記點重建
3.1.2三維運動捕捉系統(tǒng)
3.1.3運動步態(tài)仿真曲線
3.2外骨骼多體動力學Adams仿真
3.2.1仿真模型
3.2.2不同負載時屈伸關節(jié)參數(shù)對比
3.2.3驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)分析
3.2.4外骨骼關節(jié)彈性元件、阻尼元件添加方法分析
3.2.5模型的ZMP分析
3.3小結(jié)
第4章下肢外骨骼人機協(xié)同建模與助力能力仿真分析
4.1旋轉(zhuǎn)膝關節(jié)外骨骼人機協(xié)同Adams-Simulink聯(lián)合建模與仿真
4.1.1人機耦合Adams-Simulink聯(lián)合仿真模型建立
4.1.2人機耦合模型聯(lián)合仿真計算
4.1.3外骨骼助力效果分析
4.2平動膝關節(jié)外骨骼助力能力仿真分析
4.2.1平動膝關節(jié)外骨骼人機耦合Adams-Simulink聯(lián)合仿真模型建立
4.2.2平動膝關節(jié)外骨骼助力效果分析
4.3仿真方法合理性驗證
4.3.1人體模型驗證
4.3.2人機耦合模型驗證
4.4小結(jié)
第5章基于電機電流環(huán)的交互力放大控制方案設計及驗證
5.1基于電機電流環(huán)的交互力放大控制方案設計
5.1.1穩(wěn)定性分析
5.1.2伺服電機三環(huán)運動控制分析
5.1.3外骨骼控制策略綜合分析
5.1.4基于電機電流環(huán)的交互力放大控制策略
5.1.5外骨骼總體控制流程方案設計
5.2人機電一體化系統(tǒng)數(shù)學建模
5.2.1外骨骼系統(tǒng)數(shù)學建模
5.2.2電機系統(tǒng)數(shù)學建模
5.2.3人機交互系統(tǒng)數(shù)學建模
5.2.4PID控制器模型
5.2.5人機電一體化系統(tǒng)數(shù)學模型
5.3人機電一體化系統(tǒng)仿真
5.3.1仿真模型
5.3.2仿真參數(shù)
5.3.3仿真結(jié)果及分析
5.4試驗驗證
5.4.1試驗方案
5.4.2數(shù)據(jù)采集及處理分析
5.5小結(jié)
第6章助力型人體下肢外骨骼PID控制器參數(shù)優(yōu)化及仿真分析
6.1外骨骼PID控制器參數(shù)遺傳算法優(yōu)化
6.1.1遺傳自適應PID控制器
6.1.2外骨骼遺傳自適應PID控制器參數(shù)整定
6.1.3仿真分析
6.2外骨骼PID控制器參數(shù)BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法優(yōu)化
6.2.1BP神經(jīng)網(wǎng)絡自適應PID控制器
6.2.2外骨骼BP神經(jīng)網(wǎng)絡自適應PID控制器參數(shù)整定
6.2.3仿真分析
6.3外骨骼PID控制器參數(shù)模糊控制算法優(yōu)化
6.3.1模糊自適應PID控制器
6.3.2外骨骼模糊自適應PID控制器參數(shù)整定
6.3.3仿真分析
6.4三種優(yōu)化控制器對比
6.5小結(jié)
第7章助力型人體下肢外骨骼樣機研制及試驗
7.1試驗樣機系統(tǒng)平臺
7.1.1試驗樣機硬件
7.1.2控制采集測量系統(tǒng)
7.2外骨骼樣機性能試驗
7.2.1試驗方案
7.2.2平地行走試驗結(jié)果與分析
7.2.3上臺階試驗結(jié)果與分析
7.2.4外骨骼試驗樣機性能分析
7.3小結(jié)
第8章總結(jié)與展望
8.1總結(jié)
8.2創(chuàng)新點
8.3展望
參考文獻