导读:本文包含了助行机器人论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:表面肌电信号,助行机器人,运动相容性,模式识别
助行机器人论文文献综述
陈玲玲,杨泽坤,孙建军,张存[1]（2019）在《基于多尺度排列组合熵的助行机器人运动相容性识别》一文中研究指出背景:目前因受到后天环境影响或由于身体功能的退化,下肢肢体运动能力损伤老年人数目持续增长,而老年人下肢肢体运动能力的下降,使得下肢助行机器人的设计与研发成为了当下社会养老护理的重点之一。目的:当助行机器人的运动轨迹与人体期望运动轨迹不一致时,为实现助行机器人可自适应调整,对穿戴助行机器人出现步幅过大不相容、步幅过小不相容及步幅相容3种人-机运动相容性进行模式识别。方法:针对表面肌电信号的非线性、噪声强等特点,提出一种基于小波分解的多尺度排列组合熵方法,对人-机运动相容性的3种情况(步幅过大不相容、步幅过小不相容及步幅相容)进行模式识别。首先,对采集到的表面肌电信号进行小波分解;然后,对肌电信号的各个尺度求取排列组合熵;最后,利用高斯核支持向量机进行模式识别。结果与结论:经小波分解后,在d5尺度上的信号能取得较好的识别率,其中对步幅过大不相容的识别率为92%,步幅过小不相容的识别率为90%,步幅相容的识别率为94%,平均识别率为92%,比原始肌电信号的平均识别率高出了4.67%,且相较于其他常用的多尺度方式也能取得更好的效果。所以在人-机运动相容性识别中,可以将表面肌电信号进行小波分解后提取各尺度上的排列组合熵,有助于提高识别精度。(本文来源于《中国组织工程研究》期刊2019年34期）
朱惠盈,杨海乐,林星羽[2]（2019）在《外骨骼穿戴式助力助行机器人技术综述》一文中研究指出本文首先总结了外骨骼穿戴式助力助行机器人技术在国内外的研究现状,其次分析了典型机器人的机械结构、驱动方式、步态检测、控制方法、能源管理、人机协同协调等关键技术,最后对外骨骼穿戴式助力助行机器人的应用前景和未来发展趋势进行了展望。(本文来源于《计量与测试技术》期刊2019年07期）
范文博[3]（2019）在《智能助行机器人柔顺控制算法研究》一文中研究指出随着年龄的增大,身体机能逐渐下降,老年人行走变得困难,特别是在人口老龄化加速的背景下,针对如何辅助老年人独立行走问题变得尤为重要。近些年,如何使用智能助行机器人辅助老年人行走的问题成为了国内外研究热点。智能助行机器人是将机器人技术与传统轮式助行器相结合辅助老年人行走的工具。而在智能助行机器人的研究中,智能助行机器人的控制策略是助行机器人能够更好地辅助用户行走的关键。针对智能助行机器人的控制策略问题,本文主要对智能助行机器人的柔顺控制展开研究。助行机器人柔顺控制目标是指助行机器人能够根据人机交互力的变化作出相应调整,从而顺从用户控制。为实现智能助行机器人柔顺控制,本文考虑将能够被用户很好控制的助行器作为参考,通过借鉴模型参考自适应控制手段实现智能助行机器人的柔顺性。本论文主要研究内容分为叁部分。首先针对本论文所研究的助行机器人结构进行了详细介绍,并根据助行机器人结构,对助行机器人进行机理分析,建立了智能助行机器人的运动学模型和动力学模型。其中智能助行机器人运动学建模反映了机器人在空间运动位置的变化。智能助行机器人的动力学反映了机器人受力情况与机器人运动状态关系。为了全面考虑助行机器受力情况,分析机器人运动状态,本文将通过叁视图角度分析智能助行机器人受力情况,最后将动力学方程整理成拉格朗日标准形式,来描述外部作用力与助行机器人的运动状态关系。其次通过在助行器上安装人-助行器交互信息检测传感器,构建了助行器数据采集平台,并通过上位机软件设计实现了人机交互信息与助行器运动姿态信息的监测与存储。最后对人-助行器交互信息进行详细分析,研究用户在使用助行器时的助行器运动状态变化,以便研究助行机器人如何运动,才能满足用户行走需求。最后结合模型参考自适应控制完成智能助行机器人柔顺控制器设计。在控制器设计过程中,首先对助行器进行机理分析,完成了助行机器人参考模型建立,然后采用基于梯度法自适应律完成控制器设计,最后对参考模型的正确性以及助行机器人柔顺控制算法的的有效性进行验证。通过实验结果可以发现助行机器人的参考模型具有一定的准确性,助行机器人的柔顺控制算法也是有效的。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-06-12）
李旻轩[4]（2019）在《智能助行机器人辅助起立研究》一文中研究指出随着老年人以及失能人口数量的不断增长,需要越来越多的护工照顾他们的日常起居,这种方式不仅费用昂贵,并且他们也很少能得到细致、精心的照顾。起立是日常生活中最常见的运动,但由于老人肌肉萎缩或一些疾病的原因,很难单独完成起立运动,这不利于身心健康,所以康复机器人受到广泛关注。本文提出一种辅助使用者完成起立运动的机器人。首先,为简化起立过程分析将人体下肢近似为左右对称,并且起立运动近似为左右对称的运动。本文在二维矢状平面内,将人体简化为由大腿、小腿和躯干组成的叁连杆模型,利用D-H方法描述起立过程位姿,并建立简化人体模型空间坐标系。其次,对简化人体模型进行运动学分析。通过传感器采集起立过程中人体下肢叁个关节角度,并拟合采集到的角度信息,得到各关节角度与起立时间的函数表达式,利用机器人连杆递推方法分析起立过程中人体下肢运动。获得的运动学参数包括:各关节及躯干的运动轨迹、速度、角速度、加速度等。然后,对起立过程进行动力学分析。通过逆动力学分析,得到膝关节的力/力矩。利用牛顿-欧拉动态平衡方程分析,计算整个系统的动能和势能。利用MATLAB中的SimMechanics软件仿真,并对比计算结果与仿真结果,得到起立过程中膝关节承受力矩的变化规律。最后,控制机器人提供的辅助力,从而降低起立过程中膝关节承受的压力。引入不同的比例系数,通过执行器控制实现膝关节力矩的有效补偿。对起立过程受力分析,得到执行器速度及加速度,最终通过执行器不同的动作速度,从而为使用者提供不同的辅助力。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-06-04）
李少帅[5]（2019）在《可穿戴式助行机器人样机研制》一文中研究指出随着当今科技的快速发展,外骨骼机器人作为一种人机一体化的机械装置,在生物医学、军事和民用领域都展现出了广泛的应用前景,对外骨骼机器人的研究就具有愈发重要的意义和价值。根据使用对象的不同可将外骨骼机器人分为叁种类型:运动辅助型、步态康复型、负重增强型。其中运动辅助型主要针对的是下肢完全丧失了运动能力以及感知能力的瘫痪患者;步态康复型用于帮助运动障碍患者恢复肌肉力量和步态训练;负重增强型主要用于增强健康穿戴者的负重能力,也可减轻疲劳和损伤。本文研究并设计了一种新型用于辅助患者运动以及康复训练的可穿戴式助行机器人,主要涉及到机械结构和控制系统的设计,采用理论分析与仿真相结合的方法对其展开了一定的研究。具体内容如下:首先,对当前助行机器人的研究现状进行了总结,分析了现有助行机器人的优缺点。根据人体的运动特点对助行机器人的工作原理进行了分析,针对现有的不足之处,提出了一种新型的串并混连助行机器人机构,并完成了机构总体方案设计,该机构可兼具串联机构工作空间大和并联机构稳定性高的优点,各关节具体自由度配置如下:髋关节2个自由度(外展/内收、前屈/后伸),膝关节1个自由度(前屈/后伸),踝关节3个自由度。其次,对助行机器人各关节进行了具体结构设计。对髋关节的执行机构进行了创新设计,通过一个直线驱动副实现外展/内收运动,与传统方法相比结构更为紧凑,控制简便且降低了成本;基于并联机构的POC(方位特征集)理论,综合出了部分0T3R并联机构,并根据踝关节的具体特点,最终优选出了一种适用于踝关节的0T3R并联机构。然后,对助行机器人进行了运动学分析与仿真验证。采用D-H法对助行机器人进行了整体正运动学分析。特别的,具体对踝关节处的0T3R并联机构进行了逆运动学分析,并使用ADAMS进行了仿真验证,验证了逆运动学模型的正确性以及该机构的合理性。最后,在SolidWorks中完成了叁维模型样机的装配,完成了样机零件的选购、加工,最终完成了实体样机的制作。同时选定了相应的驱动器和驱动电机,并对其原理、使用方法进行了阐述,为最终样机进行步态调试奠定了基础。(本文来源于《南昌大学》期刊2019-05-31）
沈智远[6]（2019）在《下肢外骨骼助行机器人对脑卒中偏瘫患者步行能力恢复的影响》一文中研究指出目前脑卒中已经成为全球致残的首要原因,我国每年新发病脑卒中患者高达270万人。脑卒中后患者步行速度降低、跌倒风险增加,许多患者甚至需要长期乘坐轮椅,独立日常生活能力受到极大的影响。当前采用的人工一对一指导步行训练受治疗师工作经验和精力的影响,且人工指导和肢体帮助患者运动可能无法保证动作的精准和患者的安全,这便使得患者参与训练的质与量都大打折扣。然而,外骨骼助行机器人的应用似乎可以在一定程度上提高工作效率、节省人力成本、规范训练动作,让患者能够得到高强度、高重复、高质量的康复训练。研究目的:探究下肢外骨骼助行机器人对脑卒中偏瘫患者步行能力恢复的影响。研究方法:筛选脑卒中患者40例,纳入实验组或对照组,对各个受试者进行一般资料采集及初次评估。两组均参加常规训练。实验组受试者每周增加4次使用外骨骼助行机器人的步行训练,每次20分钟;对照组受试者每周增加4次常规一对一指导步行训练,每次20分钟。两周后进行末次评估,对比训练前后两组受试者的Brunnstrom分级、Barthel指数得分、Berg平衡得分、功能性步行能力、“起立-行走”测试时间、6分钟步行距离、10米步行时间和步数等指标,以发现两种训练方式对早期脑卒中患者步行能力恢复的影响是否存在差异。研究结果:几乎所有受试者训练后Brunnstrom分级、Barthel指数得分、Berg平衡得分、功能性步行能力较训练前明显提高,且实验组更优。结论:短期下肢外骨骼助行机器人训练可明显改善早期脑卒中偏瘫患者步行能力。表现在下肢Brunnstrom分级、Barthel指数得分、Berg平衡得分和功能性步行能力的提升。(本文来源于《河北师范大学》期刊2019-05-23）
霍金月,喻洪流,王峰,倪伟,王多琎[7]（2019）在《穿戴式下肢外骨骼助行机器人系统研究》一文中研究指出目的提出一种新型轻量化穿戴式下肢外骨骼助行机器人系统,探究其辅助步态紊乱者和T4脊髓节段以下损伤的截瘫患者(排除双下肢肌痉挛和明显疼痛者)实现行走及姿态变换康复训练的可行性。方法设计髋关节双电机主动驱动,膝关节被动四连杆模拟人体运动瞬心变化的主被动混合式可穿戴下肢外骨骼助行机器人结构,基于模块化设计思想,提出以STM32F767IGT6及外围电路为主控制器,包含姿态采集、电源和拐杖模块的控制系统。以正常人穿戴该外骨骼机器人进行平地、斜坡及姿态变换实验,分析运动过程中髋、膝、踝关节角度,并对比正常人穿戴和未穿戴该机器人股外侧肌和股内侧肌的肌电信号。结果穿戴者可实现仅基于该外骨骼机器人系统辅助的坐下-站立姿态变换以及平地/斜坡行走,且髋、膝、踝关节角度与正常人行走变化趋势基本一致,穿戴该机器人相比未穿戴行走时,股外侧肌和股内侧肌肌电信号均降低。结论该主被动混合式可穿戴下肢外骨骼助行机器人在仅髋关节两个电机驱动下,依然可实现行走及姿态变换的康复训练,验证了髋关节双电机主动驱动、膝关节被动四连杆结构的下肢外骨骼助行机器人系统帮助截瘫患者和步态紊乱者行走康复的可行性。(本文来源于《中国康复理论与实践》期刊2019年04期）
李懿,邬宇轩,马翔宇[8]（2019）在《卧式外骨骼助行机器人设计》一文中研究指出针对老年人因身体机能退化或疾病导致行动不便的问题,以轮椅为依托设计了一种外骨骼助行机器人。介绍了卧式外骨骼助行机器人的结构和系统构成,依据助行机器人的工作流程,阐述且设计了PLC控制的组成部分和作业流程。最后,采用UG叁维软件对卧式外骨骼助行机器人进行仿真分析,求解其位移和加速度随时间的变化规律,为助行机器人的设计研究提供一定的基础。(本文来源于《重庆理工大学学报(自然科学)》期刊2019年03期）
曹巨江,郑杭妮,陈园,魏妍[9]（2018）在《老年助行机器人结构设计及仿真分析》一文中研究指出目前,我国已进入老龄化阶段,为了缓解老年人日常行走不便带来的问题,设计了一款可以辅助老年人日常行走的助行机器人。对现有助行机器人结构上存在的问题进行分析,提出了一种可升降结构的助行机器人设计方案,并结合人机工程学设计原则,运用UG软件进行结构设计和运动仿真。该助行机器人的升降结构仅用了一个直线电机就可以实现。仿真结果证明了机构的合理性,可以用于老年人日常行走辅助工具。(本文来源于《制造业自动化》期刊2018年11期）
刘子源[10]（2018）在《助行机器人使用者运动意图识别方法研究》一文中研究指出由于社会老龄化程度的加深,使得我国对助老助残的的医疗服务需求大增。而许多老年人及一些行走不便的人,自理能力下降的原因是无法独自行走。面对这样的问题,助行机器人提供了一种解决方案。但如何在使用者的日常生活或康复训练过程中提高助行机器人使用效率,提高使用者使用过程中的运动方向意图识别准确率,是一个重要研究方向。目前,在关于助行机器人的人机交互方式的研究中,有使用操控杆、语音识别、脑电以及肌电信号等方式。但都存在使用不便,价格昂贵等问题。在本文的研究中,联合使用助行机器人上的压力传感器与便于携带的智能手机,获取助行机器人使用者上半身姿态角度与前臂压力数据,从而识别助行机器人使用者的运动方向意图。本文首先介绍正常人体行走运动时的姿态和老年人的行走运动姿态,比较发现人体上半身,在维持人体行走稳定性中的作用,并阐述上半身姿态作为获取使用者运动意图数据来源的合理性。应用四元数姿态解算算法,将从手机中获取的加速度与角速度数据,解算为使用者上半身的姿态角度。建立助行机器人的运动学模型,通过实验的方式,采集多位实验者使用助行机器人时的向前、向后、向左、向右、向左前、向左后、向右前、向右后、向左旋和向右旋行走时的运动数据,研究实验者上半身姿态角度和前臂压力与实验者运动方向意图间的关系,分析旋转运动意图与全向运动意图的区别,运用支持向量机对实验者全向运动意图数据与左右旋转运动意图数据进行分类。由于实际情况中,助行机器人使用者的全向运动意图是任意的方向角度的,即方向角度属于0°到360°之间的任意值。所以,在将旋转运动意图与全向运动意图区分开后,根据实验者上半身姿态角度和前臂压力与全向意图间的关系,建立模糊规则库,运用基于距离型的模糊推理算法,实现根据某一时刻的实验者运动数据与实验者全向运动意图的同定。最后通过实验验证本文所提识别算法的可行性与有效性。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2018-06-01）
助行机器人论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文首先总结了外骨骼穿戴式助力助行机器人技术在国内外的研究现状,其次分析了典型机器人的机械结构、驱动方式、步态检测、控制方法、能源管理、人机协同协调等关键技术,最后对外骨骼穿戴式助力助行机器人的应用前景和未来发展趋势进行了展望。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
助行机器人论文参考文献
[1].陈玲玲,杨泽坤,孙建军,张存.基于多尺度排列组合熵的助行机器人运动相容性识别[J].中国组织工程研究.2019
[2].朱惠盈,杨海乐,林星羽.外骨骼穿戴式助力助行机器人技术综述[J].计量与测试技术.2019
[3].范文博.智能助行机器人柔顺控制算法研究[D].沈阳工业大学.2019
[4].李旻轩.智能助行机器人辅助起立研究[D].沈阳工业大学.2019
[5].李少帅.可穿戴式助行机器人样机研制[D].南昌大学.2019
[6].沈智远.下肢外骨骼助行机器人对脑卒中偏瘫患者步行能力恢复的影响[D].河北师范大学.2019
[7].霍金月,喻洪流,王峰,倪伟,王多琎.穿戴式下肢外骨骼助行机器人系统研究[J].中国康复理论与实践.2019
[8].李懿,邬宇轩,马翔宇.卧式外骨骼助行机器人设计[J].重庆理工大学学报(自然科学).2019
[9].曹巨江,郑杭妮,陈园,魏妍.老年助行机器人结构设计及仿真分析[J].制造业自动化.2018
[10].刘子源.助行机器人使用者运动意图识别方法研究[D].沈阳工业大学.2018