第1章 緒論
1.1 仿人型假手的發(fā)展歷程
1.2 仿人型假手的代表性成果
1.3 仿人型假手的驅(qū)動(dòng)
1.4 仿人型假手的感知
1.5 仿人型假手的生機(jī)交互
1.5.1 神經(jīng)控制
1.5.2 感知反饋
1.5.3 小結(jié)
知識(shí)拓展
本章小結(jié)
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第2章 人手解剖學(xué)及其功能
2.1 人手的運(yùn)動(dòng)功能
2.1.1 人手骨骼的結(jié)構(gòu)
2.1.2 人手運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
2.1.3 人手的自由度
2.1.4 人手骨關(guān)節(jié)功能解剖學(xué)
2.2 人手功能性肌肉分布
2.2.1 拇指功能性肌肉
2.2.2 其余4指功能性肌肉
2.2.3 前臂功能性肌肉
2.3 人手的感知功能
2.4 人手的神經(jīng)控制及感知反饋回路
2.4.1 肌肉的神經(jīng)支配
2.4.2 人手皮膚感覺神經(jīng)分布
2.4.3 人手感知反饋回路
2.5 人手的基本抓取及運(yùn)動(dòng)模式
知識(shí)拓展
本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 仿人型假手的驅(qū)動(dòng)和機(jī)構(gòu)
3.1 欠驅(qū)動(dòng)和耦合驅(qū)動(dòng)
3.2 HITAPHⅢ的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
3.2.1 假手的總體結(jié)構(gòu)
3.2.2 假手4指機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.3 拇指機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.4 欠驅(qū)動(dòng)假手的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
3.3 HITAPH Ⅳ的耦合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
3.3.1 假手的總體結(jié)構(gòu)
3.3.2 假手4指機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3.3 拇指機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3.4 耦合假手的靜力學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析
3.4 擬人性及外觀設(shè)計(jì)
知識(shí)拓展
本章小結(jié)
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第4章 仿人型假手的電氣系統(tǒng)
4.1 驅(qū)動(dòng)單元的模塊化
4.2 感知系統(tǒng)的集成化
4.2.1 位置感知器
4.2.2 力矩感知器
4.2.3 觸覺感知器
4.3 控制系統(tǒng)的層次化
4.3.1 運(yùn)動(dòng)控制單元
4.3.2 人機(jī)交互控制單元
知識(shí)拓展
本章小結(jié)
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第5章 仿人型假手的運(yùn)動(dòng)控制
5.1 手指關(guān)節(jié)位置控制
5.1.1 非線性跟蹤微分器
5.1.2 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器
5.1.3 非線性PID控制器
5.1.4 自抗擾控制器
5.2 手指阻抗控制
5.2.1 阻抗控制結(jié)構(gòu)
5.2.2 基于位置的阻抗控制
5.2.3 基于力的阻抗控制
5.2.4 基于自抗擾位置控制器的阻抗控制
5.3 自適應(yīng)阻抗力跟蹤控制
5.3.1 環(huán)境接觸模型
5.3.2 阻抗力跟蹤
5.3.3 廣義動(dòng)量擾動(dòng)觀測(cè)器
5.3.4 動(dòng)力學(xué)參數(shù)的等效轉(zhuǎn)化
5.3.5 間接自適應(yīng)參數(shù)估計(jì)
5.3.6 模糊PD位置控制器
5.4 假手控制實(shí)驗(yàn)
5.4.1 軌跡跟蹤實(shí)驗(yàn)
5.4.2 阻抗控制實(shí)驗(yàn)
5.4.3 自適應(yīng)阻抗力跟蹤控制實(shí)驗(yàn)
知識(shí)拓展
本章小結(jié)
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第6章 假手生機(jī)交互姿態(tài)控制
6.1 手部姿態(tài)的規(guī)劃
6.1.1 正常人手的自由度
6.1.2 人手自由度簡(jiǎn)化及模式規(guī)劃
6.2 基于穩(wěn)態(tài)肌電的人手姿態(tài)識(shí)別
6.2.1 穩(wěn)態(tài)肌電信號(hào)的采集
6.2.2 肌電特征提取及分類
6.3.3 姿態(tài)模式識(shí)別
6.3 基于復(fù)合決策的人手動(dòng)作識(shí)別
6.3.1 復(fù)合決策規(guī)則
6.3.2 閾值控制
6.4 EMG動(dòng)態(tài)訓(xùn)練范式
6.4.1 復(fù)合決策的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
6.4.2 波動(dòng)式動(dòng)態(tài)訓(xùn)練方法
6.5 假手姿態(tài)肌電控制實(shí)驗(yàn)
6.5.1 虛擬假手控制實(shí)驗(yàn)
6.5.2 嵌入式假手控制實(shí)驗(yàn)
6.5.3 截肢患者實(shí)驗(yàn)
知識(shí)拓展
本章小結(jié)
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第7章 假手生機(jī)交互抓取控制
7.1 基于肌電的分層控制策略
7.2 信號(hào)采集及預(yù)處理
7.2.1 力信號(hào)的采集及預(yù)處理
7.2.2 肌電信號(hào)的采集
7.2.3 肌電信號(hào)的融合
7.2.4 特征提取及選擇
7.2.5 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
7.3 基于肌電的抓取模式識(shí)別
7.4 基于肌電的抓取力預(yù)測(cè)
7.4.1 抓取力預(yù)測(cè)模型的建立
7.4.2 多變量參數(shù)優(yōu)化
7.4.3 算法的在線實(shí)現(xiàn)
7.4.4 抓取力預(yù)測(cè)結(jié)果
7.5 抓取力預(yù)測(cè)方法的適應(yīng)性及實(shí)用性分析
7.6 基于肌電的多指抓取實(shí)驗(yàn)
7.6.1 抓取力分配
7.6.2 骨骼算法計(jì)算抓取點(diǎn)
7.6.33指抓取實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
知識(shí)拓展
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參考文獻(xiàn)
第8章 假手生機(jī)交互電刺激反饋
8.1 電刺激感知反饋原理
8.2 電刺激感知反饋通道
8.2.1 電刺激器
8.2.2 電刺激電極
8.2.3 電刺激反饋參數(shù)
8.3 肌電控制與電刺激反饋
8.3.1 電刺激反饋干擾的抑制
8.3.2 假手控制雙向信息交互
8.4 基于電刺激的假手握力感知反饋實(shí)驗(yàn)
8.5 仿生假手交互控制抓取實(shí)驗(yàn)
8.5.1 無視覺反饋下的物體抓取實(shí)驗(yàn)
8.5.2 易碎物體抓取實(shí)驗(yàn)
知識(shí)擴(kuò)展
本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
名詞索引