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內(nèi)容簡介

　　本書在簡要介紹上肢康復(fù)機器人技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，對可穿戴式上肢康復(fù)機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計方法進行了深入研究;在機器人結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，對上肢康復(fù)機器人運動學(xué)、動力學(xué)進行分析，并基于運動學(xué)分析結(jié)果，研究了機器人軌跡規(guī)劃方法;針對腕關(guān)節(jié)柔性并聯(lián)機構(gòu)支撐彈簧具有側(cè)向彎曲特性，在充分考慮彈簧軸向柔性振動和徑向柔性振動以及考慮彈簧軸向位移和柔性振動兩種工況下，提出了一種有限轉(zhuǎn)動張量和力與力矩平衡方程相結(jié)合的方法，驗證了實驗機構(gòu)的合理性和分析方法的正確性;針對腦卒中偏癱患者的被動康復(fù)訓(xùn)練軌跡跟蹤問題，提出了一種基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)迭代學(xué)習(xí)方法，提高了系統(tǒng)的跟蹤性能及軌跡跟蹤誤差的收斂速度。本書可供從事上肢康復(fù)機器人研究的科研人員學(xué)習(xí)參考，也可作為相關(guān)專業(yè)的研究生或高年級本科生的教材。

作者簡介

　　龐在祥，1982年7月生，博士，長春工業(yè)大學(xué)，副教授，碩士研究生導(dǎo)師，副主任。一直從事機器人機構(gòu)學(xué)及CAD、智能機器人、自動化生產(chǎn)線等領(lǐng)域相關(guān)研究。近五年，主持吉林省發(fā)改委項目1項，吉林省科技廳項目1項（合作單位負(fù)責(zé)人），吉林省教育廳項目2項；參與國家自然基金面上項目3項。作為主要參加人獲吉林省科學(xué)技術(shù)獎一等獎1項、二等獎1項、吉林省專利獎及專利金獎各1項、吉林科技進步三等獎1項，吉林自然科學(xué)成果獎三等獎1項，長春市科技進步一等獎1項。以一作/通訊作者發(fā)表論文16篇，其中SCI論文5篇、EI期刊論文1篇、核心論文3篇、會議EI論文3篇。在吉林科學(xué)技術(shù)出版社出版專著1部。授權(quán)發(fā)明專利8件，申請發(fā)明專利6件，授權(quán)實用新型專利10件，軟件著作權(quán)1件。

圖書目錄

第1章緒論001
1.1 背景及目的、意義002
1.2 偏癱康復(fù)理論及訓(xùn)練方法分析003
1.2.1 腦卒中及腦可塑性003
1.2.2 腦卒中偏癱康復(fù)訓(xùn)練方式004
1.2.3 臨床康復(fù)訓(xùn)練方法006
1.2.4 基于康復(fù)機器人的康復(fù)訓(xùn)練方法007
1.3 上肢康復(fù)機器人的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀008
1.3.1 末端導(dǎo)引式康復(fù)機器人系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀008
1.3.2 外骨骼式上肢康復(fù)機器人發(fā)展現(xiàn)狀010
1.4 上肢康復(fù)機器人控制策略研究現(xiàn)狀016
1.5 本書的主要內(nèi)容018

第2章人體上肢關(guān)節(jié)運動分析及機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計023
2.1 人體上肢解剖學(xué)分析及數(shù)據(jù)采集024
2.1.1 肩關(guān)節(jié)分析024
2.1.2 肘關(guān)節(jié)分析026
2.1.3 腕關(guān)節(jié)分析027
2.1.4 人體上肢運動數(shù)據(jù)采集028
2.2 上肢康復(fù)機器人各關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計032
2.2.1 肩關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計033
2.2.2 肘關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計035
2.2.3 腕關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計037
2.3 上肢康復(fù)機器人總體結(jié)構(gòu)041
2.4 本章小結(jié)042

第3章上肢康復(fù)機器人運動學(xué)與動力學(xué)分析043
3.1 上肢康復(fù)機器人運動學(xué)分析044
3.1.1 正運動學(xué)044
3.1.2 逆運動學(xué)048
3.1.3 工作空間分析049
3.2 上肢康復(fù)機器人動力學(xué)分析053
3.3 上肢康復(fù)機器人仿真分析060
3.3.1 運動學(xué)仿真分析060
3.3.2 動力學(xué)仿真分析061
3.4 康復(fù)機器人關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃064
3.5 本章小結(jié)067

第4章繩索驅(qū)動腕部柔性并聯(lián)機構(gòu)力學(xué)性能分析069
4.1 腕關(guān)節(jié)并聯(lián)機構(gòu)小撓度性能分析070
4.1.1 考慮柔性振動因素的系統(tǒng)動力學(xué)建模070
4.1.2 逆運動學(xué)和靜力學(xué)分析074
4.1.3 腕關(guān)節(jié)并聯(lián)機構(gòu)小撓度仿真分析077
4.1.4 腕關(guān)節(jié)并聯(lián)機構(gòu)工作空間分析079
4.2 腕關(guān)節(jié)并聯(lián)機構(gòu)大撓度性能分析079
4.2.1 運動學(xué)參數(shù)配置080
4.2.2 壓縮彈簧參數(shù)配置081
4.2.3 逆運動學(xué)和靜力學(xué)分析083
4.2.4 腕關(guān)節(jié)并聯(lián)機構(gòu)大撓度仿真分析089
4.3 本章小結(jié)091

第5章上肢康復(fù)機器人控制系統(tǒng)設(shè)計093
5.1 RBFNN-ILC 控制器構(gòu)建與分析094
5.1.1 迭代學(xué)習(xí)控制094
5.1.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制095
5.1.3 RBFNN-ILC控制器設(shè)計095
5.1.4 穩(wěn)定性分析099
5.1.5 仿真分析100
5.2 基于RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的滑?？刂茦?gòu)建與分析103
5.2.1 系統(tǒng)模型建立及問題描述103
5.2.2 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近的滑?？刂?04
5.2.3 基于單參數(shù)的自適應(yīng)滑?？刂?05
5.2.4 穩(wěn)定性分析106
5.2.5 仿真分析108
5.3 本章小結(jié)113

第6章上肢康復(fù)機器人樣機研制及實驗研究115
6.1 上肢康復(fù)機器人系統(tǒng)搭建及測試實驗116
6.2 腕關(guān)節(jié)運動能力實驗118
6.3 基于最優(yōu)訓(xùn)練路徑的上肢康復(fù)機器人實驗研究122
6.3.1 被動運動康復(fù)訓(xùn)練實驗122
6.3.2 主動運動康復(fù)訓(xùn)練實驗126
6.3.3 示教訓(xùn)練實驗131
6.4 本章小結(jié)134

參考文獻(xiàn)135