●前言
第1章緒論1
1.1研究背景及意義1
1.2國內外研究現狀及發展動態分析2
1.2.1康復增力型下肢外骨骼繫統研究現狀及發展動態分析3
1.2.2康復增力型下肢外骨骼繫統控制方法研究現狀及發展動態分析7
1.3本書總體結構安排12
第2章健康與殘障人士下肢運動機理分析14
2.1健康人體下肢運動機理分析14
2.1.1人體的基本軸與基本面14
2.1.2人體下肢關節與活動自由度15
2.1.3人體下肢行走特征16
2.2殘障人士下肢運動機理分析17
2.2.1軀干異常18
2.2.2下肢關節運動異常19
2.2.3功能性腿長差異22
2.3本章小結22
第3章康復增力型下肢外骨骼繫統機械本體結構設計、建模與繫統構建23
3.1基於三維設計軟件的多功能外骨骼虛擬樣機設計23
3.2運動學與動力學建模分析26
3.2.1運動學建模26
3.2.2動力學建模30
3.3康復增力型下肢外骨骼機械結構設計與實現31
3.3.1樣機本體結構31
3.3.2自由度配置32
3.3.3部件選型33
3.4基於dSPACE平臺的下肢外骨骼硬件繫統搭建35
3.5本章小結37
第4章基於肌電信號的人體下肢運動意圖識別38
4.1概述38
4.2人體表面肌電信號采集繫統搭建與信號獲取39
4.3肌電信號消噪方法研究及下肢動作起始點的判斷42
4.3.1基於EMD和小波相結合的去噪方法研究42
4.3.2動作起始點判斷52
4.4多時域聯合小波包部分子空間模糊熵的特征提取方法53
4.4.1模糊熵的定義以及與近似熵、樣本熵的比較53
4.4.2小波包變換子空間模糊熵特征提取流程56
4.5下肢運動意圖識別方法58
4.5.1基於神經網絡與支持向量機的下肢關節運動意圖識別58
4.5.2基於知識庫與特征匹配的運動意圖識別器設計74
4.6本章小結88
第5章不同康復運動模式下的輔助步態規劃研究90
5.1下肢外骨骼繫統混雜特性分析90
5.2基於ZMP理論的穩定步態規劃91
5.2.1ZMP定義91
5.2.2ZMP的計算92
5.2.3參數化軌跡規劃93
5.2.4三次樣條插值97
5.2.5遺傳算法參數優化99
5.2.6規劃結果102
5.3針對特殊動作的步態規劃107
5.3.1起立—坐下—起立107
5.3.2針對殘疾下肢的慢速步態109
5.3.3上下坡或樓梯步態110
5.4基於振蕩器學習的學習型步態規劃策略111
5.4.1步態動作的捕捉111
5.4.2iDEAHopf振蕩器步態規劃方法115
5.4.3RBF-DMP振蕩器步態規劃方法124
5.5學習足部三維運動軌跡的自適應性步態規劃策略130
5.5.1學習足部三維運動軌跡的自適應性步態規劃策略框架131
5.5.2步態規劃層132
5.5.3步態控制層135
……

《康復增力型下肢外骨骼機器人智能控制》以穿戴式下肢外骨骼機器人為研究對像，以康復訓練輔助和增力輔助為主要應用目標，對下肢外骨骼機器人研究中的運動學/動力學建模、運動意圖識別、康復運動步態規劃、外骨骼運動控制方法、康復訓練輔助策略和增力輔助策略等進行了繫統的研究與介紹，設計了相應智能控制算法並進行了驗證。