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目录
第1章绪论
1.1 课题背景以及研究目的和意义
1.2 手部康复外骨骼机器人国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 串联弹性驱动器(SEA)国内外研究现状
1.3.1 国内研究现状
1.3.2 国外研究现状
1.4 基于力的控制策略的国内外研究现状
1.4.1 力/位控制策略
1.4.2 阻抗控制策略
1.4.3 自适应控制策略
1.5 课题来源与研究内容
1.5.1课题来源
1.5.2主要研究内容
第2章手部外骨骼机构设计与运动学建模
2.1 引言
2.2 手部解剖结构与骨骼模型
2.2.1 手部解剖学结构与运动特性
2.2.2 手部骨骼关节模型
2.3 手部外骨骼机构设计
2.3.1 手部外骨骼设计要求
2.3.2 手部外骨骼机构设计
2.3.3 电机选择
2.3.4 CMC机构分析
2.3.5 自由度驱动机构
2.4 手部外骨骼运动学建模与分析
2.4.1 CMC关节外骨骼机构分析
2.4.2 CMC机构运动学分析
2.5 本章小结
第3章串联弹性驱动器设计与刚度建模
3.1 引言
3.2 弹性驱动器设计
3.2.1 设计目标
3.2.2 旋转弹性驱动器机构设计
3.2.3 直线弹性驱动器机构设计
3.2.4 传感器与压缩弹簧的选择
3.3 弹性扭簧元件设计
3.3.1 扭簧结构设计
3.3.2 扭簧受力分析
3.3.3 扭簧刚度计算
3.3.4 扭簧承载能力
3.3.5 设计参数对刚度的影响
3.4 阿基米德螺旋弹簧测试
3.4.1 实验平台设计
3.4.2 扭簧刚度模型验证
3.4.3 传感器带宽试验
3.4.4 动态转矩试验
3.4.5 重复性试验
3.5 直线SEA测试
3.5.1 直线SEA弹性元件试验平台设计
3.5.2 直线弹簧力变形试验
3.5.3 直线SEA带宽试验
3.6 本章小结
第4章基于SEA的柔性关节力位感知与控制
4.1 引言
4.2 柔性关节常用控制模型
4.2.1 SEA常用控制方法
4.2.2 SEA常用力学模型
4.3 力/位感知算法
4.4 力/位反馈实现
4.4.1力位反馈穿戴外骨骼
4.4.2力位反馈外骨骼反馈实验
4.5 基于增量式PID的力反馈控制
4.5.1 增量式PID控制算法
4.5.2 增量式PID控制
4.6 本章小结
第5章手部康复外骨骼机器人测试与临床评估
5.1 引言
5.2 运动空间以及运动学透明度试验
5.2.1 运动空间试验
5.2.2 运动学透明度试验
5.3 自对准机构验证
5.4 人机相互作用力评估
5.5 精细辅助抓握试验
5.6 康复游戏与sEMG虚拟交互试验
5.7 临床试验与评估
5.8 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术成果及获奖情况
致谢