楊秀霞、趙國榮、梁勇、趙賀偉著的《下肢智能
攜行外骨骼繫統控制理論與技術(精)》在分析了國內
外下肢攜行外骨骼繫統的發展技術基礎上，討論了外
骨骼這一人機繫統控制的特殊性。從研究人體生物力
學模型入手，分析了下肢步行的運動機理和主要特征
；建立了繫統控制模型，給出了外骨骼的全過程運動
控制方法，並設計了迭代學習控制器；從人機穿戴耦
合方式入手，解決了穿戴者與外骨骼服的匹配問題；
最後，給出了攜行外骨骼服樣機控制繫統實現。
本書可以為從事外骨骼繫統研究的專業技術人員
在探索、創新過程中提供參考，也可作為大專院校有
關專業師生的參考讀物。

第1章 緒論
1.1 下肢攜行外骨骼繫統研究的背景與意義
1.2 下肢攜行外骨骼繫統發展現狀
1.3 下肢攜行外骨骼繫統設計及控制的關鍵技術及發展現狀
1.4 本書的主要內容
第2章 基於攜行外骨骼繫統的人體負荷行走建模與實驗
2.1 人體下肢關節結構及運動步態分析
2.1.1 人體的基本面和基本軸
2.1.2 下肢步行運動機理
2.1.3 下肢關節結構及運動
2.1.4 步態特征
2.2 人體下肢負荷行走的動力學建模
2.2.1 人體模型的簡化
2.2.2 關節中心和環節重心的計算
2.2.3 環節的角運動
2.2.4 關節動力學
2.3 人體負荷行走的步態實驗
2.4 人體負荷行走的運動學方程及動力學分析
2.4.1 運動學分析
2.4.2 動力學分析
2.4.3 速度和負荷對步態參數的影響
2.4.4 人體行走生物力學在外骨骼繫統中的應用
2.5 小結
第3章 下肢智能攜行外骨骼繫統模型建立
3.1 下肢智能攜行外骨骼繫統的基本描述
3.1.1 外骨骼繫統的環節屬性
3.1.2 坐標繫定義
3.1.3 模態的劃分
3.2 外骨骼繫統的運動學模型
3.2.1 剛體的位姿描述
3.2.2 運動學模型
3.3 外骨骼繫統的動力學模型
3.3.1 動力學建模方法
3.3.2 動力學數學模型建立
3.3.3 動力學模型仿真及分析
3.3.4 模型特性
3.4 ADAMS中虛擬樣機模型的建立及仿真
3.4.1 基於ADAMS模型的下肢攜行外骨骼繫統穩定性分析及仿真
3.4.2 外骨骼ZMP穩定性
3.4.3 虛擬樣機模型的仿真及分析
3.5 人機外骨骼繫統的虛擬樣機建模與仿真研究
3.5.1 九連杆虛擬人體簡化模型仿真分析
3.5.2 虛擬人體模型的建立及仿真分析
3.5.3 人機外骨骼繫統模型建立及仿真
3.6 SimMechanics中虛擬樣機模型的建立及仿真
3.7 小結
第4章 下肢智能攜行外骨骼繫統全過程運動控制
4.1 擺動階段的虛擬關節力矩控制
4.1.1 單自由度連杆的虛擬力矩控制實現
4.1.2 基於快速終端滑模的魯棒控制器設計
4.1.3 基於神經網絡的骨骼服動態模型辨識
4.1.4 外骨骼服的虛擬力矩控制的實現
4.2 支撐階段控制的位置控制
4.2.1 支撐階段位置控制
4.2.2 基於固定重力補償的位置控制
4.2.3 基於固定重力補償的模糊自適應位置控制
4.2.4 外骨骼服位置控制實現
4.3 狀態轉移控制
4.4 行走模態預測
4.5 小結
第5章 外骨骼服迭代學習控制方法研究
5.1 外骨骼服迭代學習控制
5.1.1 外骨骼服迭代學習控制器設計
5.1.2 外骨骼服迭代學習控制收斂性
5.2 迭代學習控制器的實現
5.3 小結
第6章 基於靜定結構的人機穿戴耦合方式
6.1 不可控內力的產生因素
6.1.1 關節匹配誤差因素
6.1.2 超靜定結構因素
6.2 人服繫統兩鏈原理
6.2.1 兩鏈原理
6.2.2 鏈接度的屬性
6.2.3 互聯件的設計要求
6.2.4 鏈接度的計算
6.3 鏈接度限制條件的證明
6.3.1 靜定平衡條件
6.3.2 空間維數條件
6.3.3 鏈接度限制條件的推導
6.4 穿戴耦合方式的實現
6.4.1 應用分析
6.4.2 外骨骼服構件的實現
6.5 小結
第7章 外骨骼控制繫統樣機設計及實現
7.1 外骨骼服**代樣機的設計與實現
7.1.1 繫統組成
7.1.2 工作原理
7.1.3 性能指標
7.2 外骨骼服第二代樣機的設計與實現
7.2.1 繫統組成
7.2.2 工作原理
7.2.3 電機輸出轉矩的確定
7.2.4 拉索式電機驅動結構
7.2.5 性能指標
7.3 外骨骼服第三代樣機的設計與實現
7.3.1 樣機的改進
7.3.2 腰環與背架連接方式及受力分析
7.3.3 樣機實驗
7.3.4 性能指標
7.4 小結
參考文獻