步行机器人和动力型假肢PDF电子书下载

序 1

绪言 1

目 录 1

第一章步行机器人的数学模型 7

§1-1步行分析模型的概况 7

1-1-1有限状态理论模型 7

1-1-2运动学模型和静态稳定性 8

1-1-3动态模型和被动稳定性 9

1-1-4应用最优理论研究类人型步行 14

1-1-5其他模型 21

1-2-1程序式协调控制的方法 25

§1-2应用程序式协调控制的运动综合法 25

1-2-2类人型机构的特殊性 26

1-2-3零力矩点和动态关系 28

1-2-4两脚支撑期 32

1-2-5应用实例－1：最简单的类人型系统步行 34

1-2-6应用实例－2：手臂固定的类人型系统步行 43

§1-3用欧拉角表达步行系统的通用数学模型 48

1-3-1基本概念 48

1-3-2用欧拉角表达机械模型 50

（1）构件的旋转运动 51

（2）构件的线运动 55

（3）关节处的力矩 59

（4）运动方程式 62

（5）边界条件 63

1-3-3数学模型的应用实例 64

§1-4用计算机编写空间机构的数学模型 75

1-4-1基本关系 76

（1）运动副的组合 78

（2）关节的转动 79

（3）速度和加速度 80

（4）惯性力和惯性力矩 81

（5）杆的关系式 82

1-4-2 KINPAIR算法 83

1-4-3单脚支撑期间的关系式 84

（1）机构组成的描述 85

（2）编写运动方程式 87

（3）编写动态关系式 90

1-4-4两脚支撑期间的关系式 92

（1）联接矩阵 92

（2）闭式链位置的决定 95

（3）速度和加速度 95

（4）闭式链的运动 97

1-4-5开式形态的驱动机构的关系式 99

（1）决定构件和关节的位置 101

（2）速度和加速度 101

（3）惯性力和惯性力矩 102

（4）机构的平衡条件 103

（5）应用范围和例题 103

第二章控制算法和步行的稳定性 106

§2-1姿态的稳定性 106

§2-2稳定形态的步行机械 121

§2-3用近似模型研究稳定的两足步行 126

§2-4类人型系统的步行姿态稳定性 136

§ 2-5稳定步行姿态的规范和控制算法 138

§2-6依靠测定地面反力的姿态控制 151

§2-7类人型系统的稳定裕量 158

§2-8两足步行用的专用控制器的组成 166

第三章能量分析和步行机械的设计 167

§3-1协调控制及其解 167

§3-2能量分析 169

§3-3 频率分析 202

§3-4驱动装置的数学模型 203

§3-5外骨骼动力型辅助器的设计 214

3-5-1连杆式动力型辅助器 214

3-5-3动力型辅助器 215

3-5-2半动力型辅助器 215

3-5-4动力型辅助器的控制回路 217

3-5-5 临床实验 217

3-5-6改进 217

§3-6各国的步行机械 221

3-6-1美国 221

3-6-2英国 224

3-6-3 日本 226

3-6-4苏联 229

3-6-5意大利 233

2．程序——GAIT 234

1．综合人工两足步行的准备工作 234

附录两足步行系统的软件 234

3．程序——BIDYN 237

4．子程序——DERIV 241

5．程序——MOMA 243

6．程序——SERVO 245

7．子程序——DYNRPT 246

8．子程序——HRPT 247

结束语和附图 248

索引 288

参考文献 291