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个性化步态轨迹规划及机器人辅助控制研究

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目录

第 1章绪论

1.1 课题来源

1.2 课题研究背景、目的和意义

1.3 相关领域国内外研究现状分析

1.3.1 下肢康复机器人步态规划研究现状

1.3.2 运动意图预测研究现状

1.3.3 步态康复训练控制策略研究现状

1.4 本文主要研究内容及组织结构

第 2章基于人体特征参数的个性化步态轨迹规划

2.1 人体下肢运动机理分析

2.1.1 下肢关节运动生理学结构

2.1.2 人体正常行走步态分析

2.2 基于动态运动基元和高斯混合模型的步态规划模型

2.2.1 动态运动基元算法基本原理

2.2.2 高斯混合回归模型轨迹优化分析

2.2.3 基于人体特征参数的改进型步态规划模型

2.3 实验结果与分析

2.3.1 实验方案设计

2.3.2 人体特征参数选择分析

2.3.3 个性化轨迹规划结果分析

2.4 本章小结

第 3章基于个人运动意图预测的步态轨迹优化

3.1 步态预测中的时空优化分析与建模

3.1.1 基于步态预测的时空优化问题描述

3.1.2 基于长短期记忆神经网络的时空数据建模

3.2 基于运动意图预测的轨迹优化

3.2.1 特征提取机制设计

3.2.2 基于级联长短期记忆神经网络的预测模型

3.2.3 基于意图预测的步态轨迹自适应优化

3.3 实验结果与分析

3.4 本章小结

第 4章适应个性化轨迹的下肢康复机器人辅助控制策略

4.1 柔性脚踝康复机器人机构

4.1.1 逆运动学模型与雅克比矩阵

4.1.2 脚踝康复机器人硬件系统

4.2 适应个性化轨迹的模拟行走步态康复训练控制策略

4.2.1 反演滑模控制器设计

4.2.2 基于个性化轨迹的模拟步态康复训练

4.3 不同步态模式下的主动康复训练控制策略

4.3.1 机器人阻抗控制策略

4.3.3基于患者运动能力的主动康复训练

4.4 实验结果与分析

4.5 本章小结

第 5章总结与展望

5.1 全文工作总结

5.2 未来工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果

相关知识

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