多自由度并聯(lián)康復(fù)機(jī)器人及其人機(jī)交互控制

第1章康復(fù)機(jī)器人概述/1
1.1緒論/1
1.2多自由度康復(fù)機(jī)器人/3
1.2.1多自由度康復(fù)機(jī)器人機(jī)構(gòu)/3
1.2.2氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)的康復(fù)機(jī)器人/9
1.3康復(fù)機(jī)器人的控制/13
1.3.1機(jī)器人輔助康復(fù)訓(xùn)練模式/13
1.3.2康復(fù)機(jī)器人控制方法/16
1.4康復(fù)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)分析/28
1.5本章小結(jié)/30
本章參考文獻(xiàn)/30
第2章康復(fù)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)與傳感技術(shù)/45
2.1康復(fù)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)技術(shù)/45
2.1.1剛性驅(qū)動(dòng)器/45
2.1.2氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器/47
2.1.3新型柔性驅(qū)動(dòng)器/48
2.2康復(fù)機(jī)器人傳感技術(shù)/53
2.2.1物理信息傳感器/53
2.2.2生物信息傳感器/58
2.2.3新型光纖傳感器/66
2.3本章小結(jié) /72
本章參考文獻(xiàn)/72
第3章并聯(lián)機(jī)構(gòu)及康復(fù)機(jī)器人實(shí)例/76
3.1多自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用/76
3.1.1多自由度并聯(lián)機(jī)器人/76
3.1.2并聯(lián)機(jī)構(gòu)在康復(fù)中的應(yīng)用/81
3.2六自由度并聯(lián)下肢康復(fù)機(jī)器人/83
3.2.1六自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)/84
3.2.2下肢康復(fù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型/84
3.2.3下肢康復(fù)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型/89
3.2.4下肢康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)集成/91
3.3二自由度并聯(lián)腳踝康復(fù)機(jī)器人/94
3.3.1二自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)/94
3.3.2腳踝康復(fù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型/97
3.3.3腳踝康復(fù)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型/100
3.3.4腳踝康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)集成/103
3.4本章小結(jié)/106
本章參考文獻(xiàn)/107
第4章下肢康復(fù)機(jī)器人的力反饋交互控制/111
4.1下肢康復(fù)機(jī)器人力/位置混合控制/111
4.1.1力/位置混合控制原理及結(jié)構(gòu)/111
4.1.2力/位置混合控制仿真平臺(tái)/114
4.1.3基于力的機(jī)器人輔助康復(fù)訓(xùn)練策略/117
4.1.4機(jī)器人的力/位置混合控制實(shí)驗(yàn)/119
4.2基于阻抗模型的康復(fù)機(jī)器人交互控制/124
4.2.1阻抗模型及阻抗控制原理/125
4.2.2康復(fù)機(jī)器人自適應(yīng)阻抗控制/127
4.2.3基于阻抗的虛擬管道按需輔助/130
4.2.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析/133
4.3本章小結(jié)/139
本章參考文獻(xiàn)/140
第5章氣動(dòng)腳踝康復(fù)機(jī)器人的柔順控制/142
5.1氣動(dòng)肌肉的柔順性建模/142
5.1.1氣動(dòng)肌肉的結(jié)構(gòu)與工作原理/142
5.1.2氣動(dòng)肌肉力位移氣壓模型/144
5.1.3氣動(dòng)肌肉的變剛度模型/145
5.2末端柔順的腳踝康復(fù)機(jī)器人導(dǎo)納控制/146
5.2.1任務(wù)空間導(dǎo)納控制原理及結(jié)構(gòu)/147
5.2.2腳踝關(guān)節(jié)主動(dòng)力矩模型/149
5.2.3機(jī)器人導(dǎo)納控制器實(shí)現(xiàn)/151
5.3柔性腳踝康復(fù)機(jī)器人層級(jí)柔順控制/155
5.3.1基于自適應(yīng)調(diào)節(jié)的層級(jí)柔順控制/155
5.3.2層級(jí)柔順實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析/157
5.4本章小結(jié)/163
本章參考文獻(xiàn)/164
第6章基于生物信號(hào)的人機(jī)交互接口/166
6.1基于肌電信號(hào)的運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別/166
6.1.1肌電信號(hào)預(yù)處理與特征提取/166
6.1.2下肢多源特征參數(shù)分析/167
6.1.3基于多源信息的運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別/176
6.2神經(jīng)肌肉模型及其控制接口/181
6.2.1骨骼肌肉建模/182
6.2.2參數(shù)辨識(shí)及模型驗(yàn)證/186
6.2.3肌電驅(qū)動(dòng)的機(jī)械臂自主控制/193
6.3腦電信號(hào)及其識(shí)別/196
6.3.1P300/SSVEP信號(hào)及特征提取/197
6.3.2P300/SSVEP意圖信號(hào)的識(shí)別/200
6.3.3基于SSVEP/P300的腦機(jī)接口/201
6.4本章小結(jié)/207
本章參考文獻(xiàn)/207
第7章下肢康復(fù)機(jī)器人的肌電自主控制/213
7.1基于肌體狀態(tài)的下肢康復(fù)機(jī)器人變阻抗控制/213
7.1.1肌肉活動(dòng)狀態(tài)和肌力分析/213
7.1.2適應(yīng)肌體活動(dòng)的變阻抗控制/215
7.1.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析/217
7.2動(dòng)作意圖主導(dǎo)的下肢康復(fù)機(jī)器人協(xié)作控制/224
7.2.1患者肌體疲勞狀態(tài)評(píng)估/224
7.2.2疲勞避免自適應(yīng)阻抗控制/231
7.2.3患者主導(dǎo)的人肌機(jī)協(xié)作控制/236
7.3本章小結(jié)/242
本章參考文獻(xiàn)/243
第8章腳踝康復(fù)機(jī)器人的腦機(jī)協(xié)作控制/245
8.1基于運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)的意圖識(shí)別/245
8.1.1運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)預(yù)處理/245
8.1.2基于腦網(wǎng)絡(luò)的通道選擇/248
8.1.3基于多域特征融合的運(yùn)動(dòng)想象分類/250
8.2基于運(yùn)動(dòng)想象的腳踝機(jī)器人協(xié)作控制/255
8.2.1基于運(yùn)動(dòng)想象的腦控機(jī)器人系統(tǒng)/255
8.2.2腳踝康復(fù)機(jī)器人的腦機(jī)協(xié)作控制/258
8.2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析/260
8.3本章小結(jié)/265
本章參考文獻(xiàn)/265
第9章總結(jié)/268
9.1全書(shū)工作總結(jié)/268
9.2未來(lái)研究展望/270
本章參考文獻(xiàn)/272