智能制造与机器人理论及技术研究丛书 多自由度并联康复机器人及其人机交互控制PDF电子书下载

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第1章 康复机器人概述 1

1.1绪论 1

1.2多自由度康复机器人 3

1.2.1多自由度康复机器人机构 3

1.2.2气动肌肉驱动的康复机器人 9

1.3康复机器人的控制 13

1.3.1机器人辅助康复训练模式 13

1.3.2康复机器人控制方法 16

1.4康复机器人关键技术分析 28

1.5本章小结 30

本章参考文献 30

第2章 康复机器人的驱动与传感技术 45

2.1康复机器人驱动技术 45

2.1.1刚性驱动器 45

2.1.2气动肌肉驱动器 47

2.1.3新型柔性驱动器 48

2.2康复机器人传感技术 53

2.2.1物理信息传感器 53

2.2.2生物信息传感器 58

2.2.3新型光纤传感器 66

2.3本章小结 72

本章参考文献 72

第3章 并联机构及康复机器人实例 76

3.1多自由度并联机构及其应用 76

3.1.1多自由度并联机器人 76

3.1.2并联机构在康复中的应用 81

3.2六自由度并联下肢康复机器人 83

3.2.1六自由度并联机器人机构 84

3.2.2下肢康复机器人运动学模型 84

3.2.3下肢康复机器人动力学模型 89

3.2.4下肢康复机器人系统集成 91

3.3二自由度并联脚踝康复机器人 94

3.3.1二自由度并联机器人机构 94

3.3.2脚踝康复机器人运动学模型 97

3.3.3脚踝康复机器人动力学模型 100

3.3.4脚踝康复机器人系统集成 103

3.4本章小结 106

本章参考文献 107

第4章 下肢康复机器人的力反馈交互控制 111

4.1下肢康复机器人力/位置混合控制 111

4.1.1力/位置混合控制原理及结构 111

4.1.2力/位置混合控制仿真平台 114

4.1.3基于力的机器人辅助康复训练策略 117

4.1.4机器人的力/位置混合控制实验 119

4.2基于阻抗模型的康复机器人交互控制 124

4.2.1阻抗模型及阻抗控制原理 125

4.2.2康复机器人自适应阻抗控制 127

4.2.3基于阻抗的虚拟管道按需辅助 130

4.2.4实验结果及分析 133

4.3本章小结 139

本章参考文献 140

第5章 气动脚踝康复机器人的柔顺控制 142

5.1气动肌肉的柔顺性建模 142

5.1.1气动肌肉的结构与工作原理 142

5.1.2气动肌肉力-位移-气压模型 144

5.1.3气动肌肉的变刚度模型 145

5.2末端柔顺的脚踝康复机器人导纳控制 147

5.2.1任务空间导纳控制原理及结构 147

5.2.2脚踝关节主动力矩模型 149

5.2.3机器人导纳控制器实现 151

5.3柔性脚踝康复机器人层级柔顺控制 155

5.3.1基于自适应调节的层级柔顺控制 155

5.3.2层级柔顺实验及结果分析 157

5.4本章小结 163

本章参考文献 164

第6章 基于生物信号的人机交互接口 166

6.1基于肌电信号的运动意图识别 166

6.1.1肌电信号预处理与特征提取 166

6.1.2下肢多源特征参数分析 167

6.1.3基于多源信息的运动意图识别 176

6.2神经肌肉模型及其控制接口 181

6.2.1骨骼肌肉建模 182

6.2.2参数辨识及模型验证 186

6.2.3肌电驱动的机械臂自主控制 193

6.3脑电信号及其识别 196

6.3.1 P300/SSVEP信号及特征提取 197

6.3.2 P300/SSVEP意图信号的识别 200

6.3.3基于SSVEP/P300的脑机接口 201

6.4本章小结 207

本章参考文献 207

第7章 下肢康复机器人的肌电自主控制 213

7.1基于肌体状态的下肢康复机器人变阻抗控制 213

7.1.1肌肉活动状态和肌力分析 213

7.1.2适应肌体活动的变阻抗控制 215

7.1.3实验结果及分析 217

7.2动作意图主导的下肢康复机器人协作控制 224

7.2.1患者肌体疲劳状态评估 224

7.2.2疲劳避免自适应阻抗控制 231

7.2.3患者主导的人-肌-机协作控制 236

7.3本章小结 242

本章参考文献 243

第8章 脚踝康复机器人的脑机协作控制 245

8.1基于运动想象脑电信号的意图识别 245

8.1.1运动想象脑电信号预处理 245

8.1.2基于脑网络的通道选择 248

8.1.3基于多域特征融合的运动想象分类 250

8.2基于运动想象的脚踝康复机器人协作控制 255

8.2.1基于运动想象的脑控机器人系统 255

8.2.2脚踝康复机器人的脑机协作控制 258

8.2.3实验结果及分析 260

8.3本章小结 265

本章参考文献 265

第9章 总结与展望 268

9.1全书工作总结 268

9.2未来研究展望 270

本章参考文献 272

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