可穿戴式上肢康復機器人結構設計

第1章 緒論001
1.1 背景及目的、意義002
1.2 偏癱康復理論及訓練方法分析003
1.2.1 腦卒中及腦可塑性003
1.2.2 腦卒中偏癱康復訓練方式004
1.2.3 臨床康復訓練方法006
1.2.4 基於康復機器人的康復訓練方法007
1.3 上肢康復機器人的國內外發展現狀008
1.3.1 末端導引式康復機器人系統發展現狀008
1.3.2 外骨骼式上肢康復機器人發展現狀010
1.4 上肢康復機器人控制策略研究現狀016
1.5 本書的主要內容018

第2章 人體上肢關節運動分析及機器人結構設計023
2.1 人體上肢解剖學分析及資料獲取024
2.1.1 肩關節分析024
2.1.2 肘關節分析026
2.1.3 腕關節分析027
2.1.4 人體上肢運動資料獲取028
2.2 上肢康復機器人各關節結構設計032
2.2.1 肩關節結構設計033
2.2.2 肘關節結構設計035
2.2.3 腕關節結構設計037
2.3 上肢康復機器人總體結構041
2.4 本章小結042

第3章 上肢康復機器人運動學與動力學分析043
3.1 上肢康復機器人運動學分析044
3.1.1 正運動學044
3.1.2 逆運動學048
3.1.3 工作空間分析049
3.2 上肢康復機器人動力學分析053
3.3 上肢康復機器人模擬分析060
3.3.1 運動學模擬分析060
3.3.2 動力學模擬分析061
3.4 康復機器人關節空間軌跡規劃064
3.5 本章小結067

第4章 繩索驅動腕部柔性並聯機構力學性能分析069
4.1 腕關節並聯機構小撓度性能分析070
4.1.1 考慮柔性振動因素的系統動力學建模070
4.1.2 逆運動學和靜力學分析074
4.1.3 腕關節並聯機構小撓度模擬分析077
4.1.4 腕關節並聯機構工作空間分析079
4.2 腕關節並聯機構大撓度性能分析079
4.2.1 運動學參數配置080
4.2.2 壓縮彈簧參數配置081
4.2.3 逆運動學和靜力學分析083
4.2.4 腕關節並聯機構大撓度模擬分析089
4.3 本章小結091

第5章 上肢康復機器人控制系統設計093
5.1 RBFNN-ILC 控制器構建與分析094
5.1.1 反覆運算學習控制094
5.1.2 RBF神經網路控制095
5.1.3 RBFNN-ILC控制器設計095
5.1.4 穩定性分析099
5.1.5 模擬分析100
5.2 基於RBF 神經網路的滑模控制構建與分析103
5.2.1 系統模型建立及問題描述103
5.2.2 基於RBF神經網路逼近的滑模控制104
5.2.3 基於單參數的自我調整滑模控制105
5.2.4 穩定性分析106
5.2.5 模擬分析108
5.3 本章小結113

第6章 上肢康復機器人樣機研製及實驗研究115
6.1 上肢康復機器人系統搭建及測試實驗116
6.2 腕關節運動能力實驗118
6.3 基於最優訓練路徑的上肢康復機器人實驗研究122
6.3.1 被動運動康復訓練實驗122
6.3.2 主動運動康復訓練實驗126
6.3.3 示教訓練實驗131
6.4 本章小結134

參考文獻135

龐在祥，1982年7月生，博士，長春工業大學，副教授，碩士研究生導師，副主任。一直從事機器人機構學及CAD、智慧型機器人、自動化生產線等領域相關研究。近五年，主持吉林省發改委專案1項，吉林省科技廳專案1項（合作單位負責人），吉林省教育廳項目2項；參與國家自然基金面上專案3項。作為主要參加人獲吉林省科學技術獎一等獎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。在吉林科學技術出版社出版專著1部。授權發明專利8件，申請發明專利6件，授權實用新型專利10件，軟體著作權1件。