下肢外骨骼康复机器人控制策略研究与系统设计

"下肢外骨骼康复行走机器人的研究与控制策略设计" 这篇论文的主要研究内容集中在下肢外骨骼康复行走机器人的设计与控制，旨在帮助中风等患者恢复行走能力，提升他们的生活质量和社会参与度。论文的核心目标可以分为以下几个方面： 1) 机械结构优化：研究进一步改进下肢外骨骼机器人的机械结构，使其更轻便，更符合人体工程学，提高用户的舒适性和易用性。这包括避免结构间的干涉，以及增加机器人的柔顺性。 2) 步态分析与运动学研究：对步行步态进行深入分析，提出适应于外骨骼机器人的步态模式。通过运动学分析和动力学模拟，为下肢外骨骼在行走过程中的控制策略提供理论基础，确保其动作的自然和稳定。 3) 控制策略开发：考虑外骨骼行走时的协调性和安全性，设计出能支持正常行走的控制算法。这涉及到如何使机器与人体运动协调，以及如何在行走过程中确保用户的安全。 4) 实验平台构建与测试：建立下肢外骨骼的软硬件系统，进行一系列实验，不断优化康复过程，以更好地理解患者康复的需求和进程。 这篇论文得到多项国家级基金项目的支持，包括国家自然科学基金重大项目、国家科技支撑计划重点项目、863计划项目和国家科技型中小企业技术创新基金，以及上海交通大学的医工（理）交叉研究基金。这表明该研究具有较高的学术价值和技术应用前景。 作者朱小标在导师谢叻教授的指导下，攻读材料工程专业学位硕士，他的研究聚焦于下肢外骨骼康复行走机器人的控制系统设计。论文中，他不仅分析了国内外相关领域的最新进展，还进行了机械结构的优化设计，并结合运动学和动力学分析，验证了结构的合理性。此外，他还探讨了基于外骨骼运动学的单关节控制策略，这将为整个系统的控制算法提供关键性的技术支持。 这篇论文的工作不仅有助于推动医疗康复技术的进步，还可能催生新的机器人技术应用，特别是在康复医疗领域，对提高中风患者的生活质量和康复效果有着深远的意义。