一、髋关节“双杯”的研制（论文文献综述）
刘建伟[1]（2021）在《仿生外骨骼的步态轨迹与运动协同研究》文中研究说明
吉巧丽[2]（2021）在《基于足踝蹬地生物力学原理的仿生双足机器人研究》文中认为仿人机器人是指外形与功能和人类相似,并具有一定程度移动、感知、学习、情感交流等功能的智能机器人。这是一个融合机械电子、计算机科学、人工智能、传感及驱动技术等多门学科的高难度研究方向,也是目前仿生机器人技术研究中具有挑战性的难题之一。仿人机器人的研究不仅在教育、医疗护理、特种作业等领域有着广泛的应用前景,而且可以推动仿生学、人工智能学、计算机科学、材料科学等相关学科的发展,因此具有重要的研究价值和深远的科学意义。随着研究水平的不断提高,双足机器人在行走速度和能效方面性能有所提升,但其综合性能和人类的高效、动态行走依旧有很大差距,这也限制了其进一步的应用。人能够在低能耗下实现不同的行走步态,且在较大外部干扰的情况下依旧能保持稳定性,从而为提高双足机器人的综合性能提供了天然的学习蓝本。研究表明,人行走过程中足踝蹬地的输出功率占身体质心消耗总功率的80%以上,而多数双足机器人主要利用髋关节和膝关节作为动力源,因此髋关节和膝关节输出功率较大,足踝关节输出功率较小,导致其在双足机器人行走中的重要作用未被深入研究。本文针对当前双足机器人未充分利用足踝蹬地实现高效行走步态的关键问题,研制了具有足踝蹬地功能的电气混合平面型双足机器人,利用MATLAB/Simulink研究了足踝蹬地扭矩与蹬地时机对双足机器人行走速度和能量效率的影响规律,搭建了双足机器人的控制系统并测试了其足踝蹬地性能,基于遗传算法获得了最优速度和能效下仿生双足机器人的足踝蹬地扭矩曲线参数。主要研究结果如下:（1）双足机器人的结构设计与控制系统搭建。基于人体足踝生物力学原理设计了具有足踝蹬地功能的电气混合平面型双足机器人,搭建了辅助平台以及相应的关节伺服控制系统。其中,髋关节和膝关节均采用电机驱动方式,踝关节采用双作用气缸的驱动方式。关节伺服控制系统主要利用数据采集卡实现控制层、驱动层、执行层和传感层之间数据的采集与控制指令的传输。（2）足踝蹬地对双足机器人行走步态的仿真分析。研究了步长、足踝蹬地组合（蹬地扭矩和蹬地时机）对双足机器人行走速度和能量效率的影响规律。结果表明,在蹬地高度一定的情况下,两腿间夹角（即步长）分别为40°、50°和60°时,双足机器人的行走速度均随蹬地扭矩的增加而增加,运动能耗的变化趋势较平稳。为了使双足机器人获得高经济性的行走步态,蹬地扭矩和蹬地高度需要相互配合,结果表明,当步长为50°,蹬地扭矩为30 N·m,蹬地高度为20 cm时,双足机器人步态的经济性最高且表现出较好的类人动力学特性。（3）双足机器人控制系统有效性验证与运动协调性分析。利用MATLAB/Simulink搭建了控制程序并在外部模式下实现实时通讯,采用带有抛物线过渡的线性函数的轨迹生成方法规划了髋关节和膝关节的运动轨迹,结果表明,髋关节和膝关节可以较好的跟踪规划轨迹。建立了控制踝关节运动的有限状态机,获得了三种蹬地角下控制踝关节运动的气缸的电磁阀控制指令。对机器人运动协调性进行了调试,结果表明,双足机器人可以有效的跟踪规划轨迹且足踝关节表现出明显的蹬地动作。（4）双足机器人物理样机足踝蹬地运动性能测试。搭建了平面型双足机器人的辅助平台,安装了便于机器人落地调试的升降装置,建立了机器人动力学模型和双足机器人的整体控制系统框图。解决了调试过程中出现的通讯中断、辅助臂结构不稳定和足底模块难以反馈触地信号等问题,最终获得了一种最优的足踝蹬地组合使双足机器人实现行走,并分析了其关节运动规律和足踝蹬地时功率曲线。（5）仿生双足机器人足踝蹬地扭矩曲线参数优化分析。利用MATLAB/Simulink搭建了控制器模型和优化算法。基于遗传算法,以行走距离和能耗为目标函数,获得了最优的足踝蹬地扭矩曲线参数。结果表明,当参数组合分别为P=[8,2,8,15°,53°]和P=[4,8,6,15°,55°]时,双足机器人的行走距离最长为38.68 m,能耗最低为0.7。此外,对不同运动速度下足踝蹬地扭矩和功率等进行了对比分析,探究了足踝蹬地扭矩和蹬地时机对仿生双足机器人行走速度和能量效率的影响规律。
宋校能[3]（2021）在《优秀女子英式橄榄球运动员肩扑搂撞击力量及其影响因素研究》文中认为在英式橄榄球运动中,肩扑搂技术动作防守的效果对竞技表现水平和运动损伤预防都具有极其重要的影响。鉴于现阶段该动作的生物力学特征研究不够全面,特别是对肩扑搂技术撞击效果的影响因素尚不明确的现状。本研究运用生物力学研究手段和建立运动模型的方法,深入研究肩扑搂撞击力量的影响因素,探究科学合理的肩扑搂技术,达到提高肩扑搂技术动作防守的撞击力量的目的。研究主要采用访谈法和测试法。访谈2018年全国英式七人制橄榄球冠军赛的教练员、裁判员、运动员和从事相关研究的工作人员,论证肩扑搂技术动作防守在英式橄榄球比赛中的价值和意义。选取18名优秀女子英式橄榄球运动员（一级及以上）作为研究对象,使用等速肌力测试系统分别获取髋、膝和踝关节在矢状面内的屈曲和伸展的峰值力矩值、相对峰值力矩值、峰值功率值、相对峰值功率值和屈曲/伸展峰值力矩比值;采用Vicon红外测试系统、Delsys无线肌电遥测系统、Kistler测力台系统,以及由自主研制的多功能力量测试仪,分别获取正反架不同体位条件下肩扑搂蹬伸的地面反作用力,下肢关节在矢状面的角度、角速度、力矩,下肢肌群肌电信号和肩扑搂撞击力量指标值。运用OpenSim State Optimization软件建立肩扑搂动作下肢运动模型和优秀运动员下肢运动个性化模型,获取下肢肌群力量指标值。通过对测试指标数值和运动模型优化结果指标数值统计分析,研究发现:1.在60°/s的角速度条件下,非优势侧踝关节伸肌群相对峰值力矩值与正架中、低位和反架中位肩扑搂撞击力量值正相关;优势侧膝关节伸肌群相对峰值力矩值与正架中、低位肩扑搂撞击力量值显着正相关,与正架高位、反架高位和反架中位肩扑搂撞击力量值正相关。2.肩扑搂动作矢状面方向上,单侧脚的地面反作用力平均值约为自身体重的0.55～0.59倍,最大值约为自身体重的1.00～1.30倍;肩扑搂撞击力量值与地面反作用力值呈正相关。3.正反架肩扑搂动作下肢三关节力矩有矢量变化,并且肩扑搂撞击力量值分别与平均力矩值和峰值力矩值正相关。4.肩扑搂下肢三关节中髋关节做功贡献度较大,平均值为38%～45%、膝关节和踝关节次之。5.正反架不同体位肩扑搂下肢肌群激活程度和发力时序上存在共性特征:即非优势侧臀大肌激活程度最大,两侧股直肌首先被激活。6.在OpenSim静态优化模型中,除了高位肩扑搂的股二头肌肌力值与肩扑搂撞击力量值没有相关性之外,其他体位肩扑搂下肢肌群肌力值均与肩扑搂撞击力量值正相关,其中优势侧股四头肌肌力值与肩扑搂撞击力量值正相关程度最高,其次是中、低位非优势侧腓肠肌肌力值。概括和总结研究结果得出结论:1.肩扑搂技术动作下肢运动特征是以髋关节为主的左右平衡发力,其发力顺序为由膝到踝、再到髋。2.肩扑搂技术动作下肢运动的关节起始角度和峰值力矩是影响撞击力量的主要因素。3.肩扑搂技术动作下肢肌肉用力形式为快速力量,力量主要来源于非优势侧臀大肌、双侧股四头肌和非优势侧腓肠肌的收缩运动,同时其收缩肌力是撞击力量的主要来源。4.优秀女子英式橄榄球运动员反架肩扑搂技术动作防守效果较正架的差。5.优秀女子英式橄榄球运动员肩扑搂技术动作存在下肢关节伸展不同步,蹬伸动力链不流畅,下肢髋、膝和踝关节伸展肌力不均衡的问题,其中踝关节肌力较弱,并且非优势侧腓肠肌力弱的问题较为严重。
庞国旺[4]（2021）在《混联式髋关节外骨骼康复机构的设计与性能分析》文中研究指明髋关节外骨骼康复机构是目前机器人研究领域的一个重要课题,通过把康复机构穿戴到髋关节受损伤患者身上来实现人机共融,从而实现受损伤髋关节的康复训练。本文从国内外髋关节康复机器人的研究现状出发,根据髋关节的运动特性,结合人体髋关节解剖学及人机工程学等,设计了一种（3-UCU-RRP）&R混联式髋关节外骨骼康复机构,用以实现髋关节受损伤患者的康复运动。通过运用螺旋理论分析可以得出,该（3-UCU-RRP）&R混联式髋关节外骨骼康复机构共有3R1T四个自由度,可以实现髋关节处的前屈/后伸、内收/外展、内旋/外旋及环绕运动;运用封闭矢量法和欧拉角坐标变换法对该康复机构的主体机构3-UCU-RRP并联机构进行了位置逆解的分析,并运用数值算法中的粒子群优化算法（PSO）求出了该机构的位置正解;在机构位置逆解的基础上利用微分法进行速度分析,得出该机构的一阶速度雅克比矩阵;分别使用Solid Works软件和Matlab软件对该机构的工作空间进行求解,对照验证了所求位置逆解及工作空间的正确性。基于Adams软件对该（3-UCU-RRP）&R混联式髋关节外骨骼康复机构进行前屈/后伸、内收/外展及内旋/外旋正运动学仿真,得到机构在康复训练过程中的位移、速度、加速度、角度、角速度及角加速度曲线,得出该机构可以达到人体髋关节正常活动角度,具有良好的康复效果;对该机构进行前屈/后伸、内收/外展逆运动学仿真,分析得出驱动支链的伸缩长度,为机构的进一步优化设计提供了理论支撑,并且该机构正逆运动学仿真结果基本保持一致,表明了正逆运动学仿真的正确性。在Any Body软件中建立人机一体化系统,分析该康复机构在带动人体模型进行前屈、后伸、内收、外展四种康复运动时相关肌肉的受力变化及伸缩长度变化并据此进行康复效果评估,分析结果表明该康复机构在带动人体进行康复训练过程中相关肌肉的受力及伸缩变化符合人体髋关节解剖学的相关规律,受力及伸缩变化均在合理范围之内,不会对人体造成二次损伤,康复效果良好。
杨路[5]（2020）在《2-UPS-RR并联式髋关节康复机构运动性能分析及优化》文中进行了进一步梳理髋关节是人体重要的负重关节之一,容易受到损伤。穿戴式髋关节康复机构可以辅助患者进行运动康复,对其结构与性能的研究已成为目前医工结合的研究热点之一。为帮助髋关节患者早日康复并实现自由行走,提出了一种2-UPS/RR调心式髋关节康复机构。机构具有两个转动自由度和一个移动自由度,可带动患肢实现前屈/后伸、内收/外展和牵伸运动。机构的调心功能可使人机转动中心保持一致,使康复过程更加安全。首先,基于人体解剖学和康复医学分析人体髋关节的构型特点和运动方式,得出人体髋关节主要有转动和平移两种运动形式。因此将2-UPS-RR并联机构作为康复机构的构型。结合机械力学、人机工程学和生物力学对机构进行可调心的设计和外形的优化,使其穿戴舒适、调心精确。分析了机构的驱动方式和驱动对象。选取了机构材料。其次,采用螺旋理论分析了2-UPS-RR并联机构的自由度,采用位置矢量法求解机构的位置逆解,以逆解方程为依据求解其速度雅克比矩阵。采用三维动态法获得机构动平台中心点的坐标值,进而求得机构的三维工作空间。再次,在动力学分析软件Adams中建立机构的样机模型,对髋关节的逆运动学进行仿真,根据输出轨迹坐标变化的规律验证逆解的正确性。对机构可进行的三种康复训练模式进行仿真,得到动平台速度、角速度等变化规律。结果表明:康复机构可以实现髋关节的前屈/后伸、内收/外展和牵伸运动。对几种不同的轨迹规划方式进行分析和比较,择优采取了改进的T型轨迹规划,优化了2-UPS-RR康复机构的动态性能。仿真得到的曲线连续光滑,表明康复过程安全可靠。最后,借助人体力学仿真软件Anybody对机构进行重新建模,结合人体站立模型组成人体仿真系统。以人体最大肌肉活动量和康复过程的平稳性为重要指标,对所得曲线进行分析和比较,验证了康复训练时人体肌肉的安全性。针对不同阶段的患者提出了训练和康复评价方案,对其早日康复具有积极的意义。
张英泽[6]（2019）在《中国骨科壮丽发展70年》文中研究指明新中国成立至今70年,骨科的发展是一曲壮丽的乐章!70年来,骨科学科建设、人才队伍得到了长足发展,领军人物不断涌现。从新中国成立初期老一辈骨科专家积极学习推广西医骨科开始,到探索用中西医结合治疗骨科疾病；从改革开放后骨科开始走上发展快轨道,再到新世纪后"跟跑、并跑甚至部分领跑欧美",一代又一代骨科人用自己的智慧和汗水,谱写了一曲曲富有时代特色的骨科强音,为我国乃至世界人民的健康事业添砖加瓦!根据我国骨科不同发展时期的特点,笔者从三个阶段入手,即初步发展阶段（1949 — 1978年）、快速发展阶段（1979 — 1999年）和飞跃发展阶段（2000年至今）,将我国骨科事业取得的成就进行归纳总结,并指出当前存在的一些值得思考的问题。"沐朝露兮以自华,觅大道兮以求成",愿骨科同仁继续齐心协力,攻坚克难,不忘初心,勇攀高峰,为骨科事业谱写更加华美的篇章!
霍金月,喻洪流,王峰,倪伟,王多琎,胡冰山[7]（2019）在《穿戴式下肢外骨骼助行机器人系统研究》文中研究指明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。
翁习生[8]（2019）在《中国早年人工关节外科发展概要》文中提出近20年来,我国人工关节外科与骨科领域的其他亚专业一样,得到了长足的发展。尽管我们目前还没有全国范围内的人工关节登记系统,但我国人工关节置换的数量每年都以二位数增长已是不争的事实。不仅数量逐年增加,而且质量和病例的疑难程度也都有很大程度的提高,临床效果和病人的满意度也有了极大的改善。但多数人工关节外科医生,对我国人工关节外科早期即20年前的发展和前辈们所做的工作并不了解。为此,我们查阅了国内相关文献,并走访了我国着名骨科老专家,现已89
赵轩[9]（2019）在《医生手术精度和病人步态对双动全髋关节假体接触动力学的影响》文中研究说明双动全髋关节凭借其优良的防脱位性能,在髋关节疾病治疗时得到越来越广泛的应用。由于手术过程存在误差,双动全髋关节假体的安装角度以及在安装时球头与衬垫间的中心偏移距离可能发生变化,这可能导致关节假体的运动学和接触力学特性发生改变。此外,不同步态对双动全髋关节假体的运动学和接触力学也有影响。因此,本文主要从初始分离距离、安装角度和运动步态三个方面来研究双动全髋关节运动学与接触力学的特性。主要研究内容如下:首先,建立了基于双动全髋关节的abaqus显式动力学有限元方法,过程如下:首先在solidworks中建立双动全髋关节几何模型,然后将其导入abaqus中并通过设置接触属性、载荷属性和网格属性等步骤建立有限元模型。并对双动全髋关节进行了简单分析,验证了本文所建立方法的正确性,为后续研究奠定方法基础。其次,根据所建立的有限元方法:1.分析了步行运动下倾斜角、前倾角分别与初始分离距离的耦合作用对双动全髋关节假体运动学和接触力学特性的影响;2.分析了弯膝运动、上楼梯运动分别与初始分离距离的耦合作用对双动全髋关节假体运动学和接触力学特性的影响。并通过分析得出了衬垫内外表面接触面积、接触应力和累积滑移距离。分析表明:1.本文所建立的abaqus显式有限元方法能高效准确的得到衬垫内外表面的接触应力、接触面积和累积滑移距离;2.步行运动下,前倾角从5o到20o与倾斜角从30o到60o的过程中,球头与衬垫间的前后、左右初始分离距离对衬垫内外表面的接触应力、接触面积和内表面累积滑移距离影响均较小,而对外表面的累积滑移距离的分布范围影响较大;3.上楼梯和弯膝步态下,球头与衬垫间的前后、左右初始分离距离对衬垫内外表面的接触应力、接触面积和外表面的累积滑移距离影响均较大,而对内表面的累积滑移距离影响较小。该研究结果为临床手术和病人康复训练提供了一定的理论参考。
《中国矫形外科杂志》编辑委员会[10]（2019）在《沉痛悼念王继芳同志》文中研究指明中国共产党的优秀党员,我国着名的骨科专家、中国人工关节置换领域的奠基人和开拓者之一、中央保健会诊专家、解放军总医院原专家组成员、原外科临床部骨科副主任、骨科研究所副所长、主任医师、教授、博士生导师王继芳同志（技术一级）,因病医治无效,于2019年1月24日8时45分在解放军总医院逝世,享年81岁。王继芳1937年2月25日出生,河北省肃宁县人。1957年考入北京医学院医疗系,1962年8月大学毕业后分配到中国人民解放军总医院骨科工作。曾任中国人民
二、髋关节“双杯”的研制（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、髋关节“双杯”的研制（论文提纲范文）
（2）基于足踝蹬地生物力学原理的仿生双足机器人研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 双足机器人的国内外研究现状 |
| 1.2.1 无踝关节型双足机器人 |
| 1.2.2 踝关节被动驱动型的双足机器人 |
| 1.2.3 踝关节主动驱动型的双足机器人 |
| 1.3 人体足踝生物力学研究现状 |
| 1.3.1 足踝的结构与功能 |
| 1.3.2 足踝生物力学研究现状 |
| 1.3.3 足踝蹬地机制 |
| 1.4 足踝蹬地技术的应用现状 |
| 1.4.1 双足机器人中的仿生足踝结构 |
| 1.4.2 假肢中的足踝结构 |
| 1.4.3 足踝蹬地对双足机器人运动性能影响 |
| 1.5 本文主要研究内容和总体框架 |
| 1.5.1 本文主要研究内容 |
| 1.5.2 总体框架 |
| 第2章 双足机器人的设计制造与辅助平台搭建 |
| 2.1 双足机器人的结构设计 |
| 2.1.1 髋关节设计 |
| 2.1.2 膝关节设计 |
| 2.1.3 踝关节设计 |
| 2.1.4 足底触地模块设计 |
| 2.2 双足机器人制造与辅助平台搭建 |
| 2.2.1 整机加工与装配 |
| 2.2.2 辅助平台搭建 |
| 2.3 双足行走机器人伺服系统搭建 |
| 2.3.1 髋关节伺服系统 |
| 2.3.2 膝关节伺服系统 |
| 2.3.3 踝关节驱动系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 双足机器人足踝蹬地运动仿真研究 |
| 3.1 双足机器人动力学仿真模型 |
| 3.1.1 仿真模型建立 |
| 3.1.2 关节轨迹规划 |
| 3.1.3 控制程序搭建 |
| 3.1.4 评价指标 |
| 3.2 仿真结果分析 |
| 3.2.1 足踝蹬地对行走速度和能量效率的影响 |
| 3.2.2 步长影响 |
| 3.2.3 蹬地高度影响 |
| 3.2.4 蹬地组合对比 |
| 3.2.4.1 不同步长 |
| 3.2.4.2 相同步长 |
| 3.2.5 动力学相似性 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 双足机器人物理样机控制系统搭建与运动调试 |
| 4.1 单腿调试系统搭建 |
| 4.1.1 关节轨迹规划 |
| 4.1.2 MATLAB实时外部模式简介 |
| 4.1.3 控制程序搭建 |
| 4.2 单腿关节调试结果分析 |
| 4.2.1 髋关节调试结果 |
| 4.2.2 膝关节调试结果 |
| 4.2.3 踝关节调试结果 |
| 4.2.4 足底触地模块测试 |
| 4.3 关节联动调试结果 |
| 4.3.1 单腿三关节协同运动 |
| 4.3.2 双腿联合调试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 双足机器人足踝蹬地运动性能试验研究 |
| 5.1 双足机器人辅助机架装配与控制系统搭建 |
| 5.1.1 辅助机架装配 |
| 5.1.2 升降装置搭建 |
| 5.1.3 机器人动力学模型 |
| 5.1.4 控制系统搭建 |
| 5.2 足踝蹬地试验方案 |
| 5.2.1 准备阶段 |
| 5.2.2 调试问题分析 |
| 5.3 试验结果分析 |
| 5.3.1 关节运动分析 |
| 5.3.2 足踝蹬地分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 仿生双足机器人足踝蹬地参数优化仿真研究 |
| 6.1 双足机器人动力学模型 |
| 6.1.1 双足机器人仿真模型 |
| 6.1.2 髋关节和膝关节实时轨迹 |
| 6.1.3 蹬地阶段踝关节实时扭矩 |
| 6.2 双足机器人控制器 |
| 6.2.1 整体控制器 |
| 6.2.2 踝关节扭矩状态机 |
| 6.2.3 仿真程序搭建 |
| 6.3 优化方法 |
| 6.3.1 遗传算法简介 |
| 6.3.1.1 遗传算法的特点 |
| 6.3.1.2 遗传算法的执行步骤 |
| 6.3.2 目标函数建立 |
| 6.3.3 优化参数 |
| 6.4 结果分析 |
| 6.4.1 最优的行走速度和能量效率 |
| 6.4.2 关节运动学对比分析 |
| 6.4.3 踝关节蹬地扭矩和功率 |
| 6.4.4 关节的机械功 |
| 6.4.5 能量效率 |
| 6.4.6 足底地反力 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 主要工作与结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
（3）优秀女子英式橄榄球运动员肩扑搂撞击力量及其影响因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.前言 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.2.1 英式橄榄球运动竞技水平协调发展的需要 |
| 1.2.2 英式橄榄球运动技战术发展的需要 |
| 1.2.3 英式橄榄球运动科学研究协调发展的需要 |
| 1.2.4 保护运动员身体健康的需要 |
| 1.2.5 当前我国英式橄榄球技术发展的需要 |
| 1.3 研究目的与意义 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 核心概念的界定 |
| 1.4.1 肩扑搂的定义 |
| 1.4.2 扑搂的定义 |
| 1.4.3 高、中和低位正反架肩扑搂 |
| 1.4.4 肩扑搂撞击力量 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.5.1 肩扑搂撞击力量测试仪的研制与应用 |
| 1.5.2 下肢等速肌力特征及其对肩扑搂撞击力量的影响 |
| 1.5.3 肩扑搂下肢运动地反力、关节角度、关节力矩和关节做功特征及其对撞击力量的影响 |
| 1.5.4 肩扑搂蹬伸下肢肌群运动肌电值特征 |
| 1.5.5 肩扑搂蹬伸下肢运动OpenSim模型及其模型肌群肌力对撞击力量的影响 |
| 1.6 研究创新点 |
| 1.6.1 自主研制肩扑搂撞击力量测试仪 |
| 1.6.2 应用OpenSim软件建立肩扑搂下肢运动模型 |
| 1.7 研究技术路线 |
| 2.文献综述 |
| 2.1 英式橄榄球肩扑搂技术动作的特征及训练方法研究 |
| 2.1.1 不同英式橄榄球联盟对扑搂动作定义的概述 |
| 2.1.2 英式橄榄球扑搂技术动作的分类 |
| 2.1.3 英式橄榄球肩扑搂的定义和运动特征的描述 |
| 2.1.4 肩扑搂的分类 |
| 2.1.5 肩扑搂动作的技术特点 |
| 2.1.6 肩扑搂技术动作的训练方法研究 |
| 2.2 英式橄榄球比赛中肩扑搂技术动作应用及防守效果研究 |
| 2.2.1 英式橄榄球国际比赛中肩扑搂技术动作应用情况 |
| 2.2.2 英式橄榄球肩扑搂技术动作的防守与比赛结果之间的关系 |
| 2.2.3 英式橄榄球比赛中肩扑搂技术动作防守运动损伤的状况 |
| 2.3 英式橄榄球运动生物力学研究现状 |
| 2.3.1 英式橄榄球运动生物力学研究的现状与发展趋势 |
| 2.3.2 英式橄榄球肩扑搂生物力学研究的现状 |
| 2.3.3 英式橄榄球肩扑搂研究文献的评述 |
| 2.3.4 基于前人研究,优化研究方案、手段和内容 |
| 3.研究对象与方法 |
| 3.1 研究对象 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.2.1 访谈法 |
| 3.2.2 测试法 |
| 3.2.3 数理统计法 |
| 4.研究结果与分析 |
| 4.1 肩扑搂撞击力量测试仪的研制与应用 |
| 4.1.1 力量感应装置量程的设置 |
| 4.1.2 力量感应装置穿戴设备的制作及测量压力单位的调试 |
| 4.1.3 USB多通道数据采集卡 |
| 4.1.4 LabVIEW数据采集程序 |
| 4.1.5 肩扑搂撞击力量测试仪的信效度检验与可靠性分析 |
| 4.1.6 肩扑搂撞击力量测试仪的鉴定 |
| 4.1.7 肩扑搂撞击力量测试仪的应用与测试结果分析 |
| 4.2 下肢等速肌力特征及其对肩扑搂撞击力量的影响 |
| 4.2.1 峰值力矩和相对峰值力矩 |
| 4.2.2 峰值功率和相对峰值功率 |
| 4.2.3 峰值力矩比 |
| 4.2.4 不同运动角速度下肢蹬踏相对峰值力 |
| 4.2.5 下肢等速肌力测试结果分析 |
| 4.2.6 下肢等速肌力与肩扑搂撞击力量之间的关系 |
| 4.3 肩扑搂下肢运动地反力、关节角度、关节力矩和关节做功特征及其对撞击力量的影响 |
| 4.3.1 肩扑搂蹬伸地反力特征及其对撞击力量的影响 |
| 4.3.2 肩扑搂蹬伸下肢关节力矩特征及其对撞击力量的影响 |
| 4.3.3 肩扑搂蹬伸下肢关节角度特征及关节角度之间的关系 |
| 4.3.4 肩扑搂蹬伸下肢关节做功特征及其对撞击力量的影响 |
| 4.3.5 肩扑搂蹬伸下肢运动特征及其对撞击力量的影响 |
| 4.4 肩扑搂蹬伸下肢肌群激活程度与激活时序特征分析 |
| 4.4.1 同一体位肩扑搂下肢左右侧同名肌群激活程度 |
| 4.4.2 不同体位肩扑搂下肢肌群激活程度 |
| 4.4.3 肩扑搂下肢肌群激活时序 |
| 4.4.4 肩扑搂蹬伸下肢肌群激活程度分析 |
| 4.4.5 肩扑搂蹬伸下肢肌群激活时序分析 |
| 4.5 肩扑搂下肢运动OpenSim State Optimization肌力特征及其对撞击力量的影响 |
| 4.5.1 肩扑搂下肢运动OpenSim State Optimization模型的验证与分析 |
| 4.5.2 肩扑搂下肢运动伸OpenSim State Optimization左右侧肌力比较 |
| 4.5.3 肩扑搂下肢运动OpenSim State Optimization左右侧平均肌力与撞击力量的相关性 |
| 4.5.4 肩扑搂下肢运动OpenSim State Optimization模型的应用 |
| 4.5.5 肩扑搂蹬伸下肢运动模型及其肌力对撞击力量的影响分析 |
| 4.5.6 肩扑搂下肢肌群力量表现形式分析与针对性训练 |
| 4.5.7 谷瑶瑶肩扑搂下肢OpenSim State Optimization模型肌力分析 |
| 5.研究结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 建议 |
| 6.研究局限与展望 |
| 7.参考文献 |
| 8.附录:攻读博士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
| 附件1 受试者基本情况调查表 |
| 附件2 |
| 附件3 访谈提纲 |
| 附件4 |
（4）混联式髋关节外骨骼康复机构的设计与性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.2 髋关节康复机构的研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 基于AnyBody的人机康复系统研究现状及分析 |
| 1.4 本文研究的主要内容及章节安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 髋关节康复机构构型设计与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 髋关节解剖学 |
| 2.3 髋关节活动范围分析 |
| 2.4 髋关节康复机构设计要求 |
| 2.5 髋关节康复机构设计原理 |
| 2.6 髋关节外骨骼康复机构构型设计及运动形式分析 |
| 2.6.1 髋关节外骨骼康复机构构型设计 |
| 2.6.2 髋关节外骨骼康复机构运动形式分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 混联式髋关节外骨骼康复机构的运动学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 3-UCU-RRP并联机构描述与自由度分析 |
| 3.2.1 机构描述及坐标系建立 |
| 3.2.2 自由度分析 |
| 3.3 髋关节康复机构位置分析 |
| 3.3.1 3-UCU-RRP并联机构的位置逆解分析 |
| 3.3.2 3-UCU-RRP并联机构的位置正解分析 |
| 3.4 3-UCU-RRP并联机构的速度雅克比矩阵 |
| 3.5 3-UCU-RRP并联机构的工作空间分析 |
| 3.5.1 SolidWorks求解工作空间 |
| 3.5.2 MATLAB求解工作空间 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于Adams的混联式髋关节外骨骼康复机构仿真分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 (3-UCU-RRP)&R混联式髋关节外骨骼康复机构的建模与检验 |
| 4.3 (3-UCU-RRP)&R混联式髋关节外骨骼康复机构的运动学仿真 |
| 4.3.1 康复机构正向运动学仿真 |
| 4.3.2 康复机构逆向运动学仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于AnyBody的髋关节康复机构康复效果评估 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 AnyBody生物力学仿真软件功能特性 |
| 5.2.1 AnyBody软件介绍 |
| 5.2.2 AnyBody软件仿真流程 |
| 5.3 人机一体化模型建立 |
| 5.4 髋关节康复效果评估 |
| 5.4.1 髋关节前屈运动康复效果评估 |
| 5.4.2 髋关节后伸运动康复效果评估 |
| 5.4.3 髋关节内收运动康复效果评估 |
| 5.4.4 髋关节外展运动康复效果评估 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）2-UPS-RR并联式髋关节康复机构运动性能分析及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 髋关节康复机器人国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 髋关节康复机器人国内研究现状 |
| 1.2.2 髋关节康复机器人国外研究现状 |
| 1.2.3 现有研究存在的问题 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 髋关节康复机构结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 髋关节结构及其运动特性 |
| 2.2.1 人体髋关节的结构特征 |
| 2.2.2 人体髋关节的运动特性 |
| 2.3 髋关节康复机构的构型选择 |
| 2.4 2-UPS-RR髋关节康复机构的结构设计 |
| 2.4.1 机构调心设计 |
| 2.4.2 运动模式的切换 |
| 2.5 髋关节康复机构驱动及材料的选取 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 髋关节康复机构运动学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 髋关节康复机构的自由度分析 |
| 3.3 髋关节康复机构的位置逆解分析 |
| 3.4 髋关节康复机构速度雅可比矩阵 |
| 3.5 髋关节康复机构工作空间分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 人体髋关节康复机构运动学仿真分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 髋关节康复样机模型的建立 |
| 4.3 髋关节机构逆运动学仿真 |
| 4.4 康复机构康复运动仿真 |
| 4.4.1 机构前屈/后伸运动仿真 |
| 4.4.2 机构外展/内收运动仿真 |
| 4.5 康复机构轨迹规划 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 髋关节康复仿真及评估 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 生物力学仿真软件 Anybody的特征和康复机构仿真流程 |
| 5.3 机构的康复仿真 |
| 5.3.1 前屈/后伸康复仿真 |
| 5.3.2 内收/外展康复仿真 |
| 5.3.3 伸展运动康复仿真 |
| 5.4 康复效果评定 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）穿戴式下肢外骨骼助行机器人系统研究（论文提纲范文）
| 1 材料和方法 |
| 1.1 系统结构设计 |
| 1.2 整体控制系统设计 |
| 1.3 髋关节角度PID控制 |
| 1.4 拐杖智能控制 |
| 2 实验和结果 |
| 2.1 运动试验 |
| 2.2 肌电采集试验 |
| 3 讨论 |
（8）中国早年人工关节外科发展概要（论文提纲范文）
| 一、早期艰难探索阶段 (1950～1970) |
| 二、自主研发蓬勃发展阶段 (1970～1990) |
| 1.人工股骨头的研制与应用: |
| 2.双杯 (表面) 髋关节的研制与应用: |
| 3.骨水泥全髋关节的研制与应用: |
| 4.骨水泥的研制与应用: |
| 5.生物型全髋的研制与应用: |
| 6.双动半髋关节的研制与应用: |
| 7.人工膝关节的研制与应用: |
| 8.踝关节的研制与应用: |
| 9.手指小关节的研制与应用: |
| 10.肘关节的研制与应用: |
| 11.陶瓷关节的研制与应用: |
| 12.碳素人工关节的研制与应用: |
| 三、广泛学习兼收并蓄阶段 (1990～2000年) |
| 四、我国早期人工关节学科的组织建设和学术交流 |
（9）医生手术精度和病人步态对双动全髋关节假体接触动力学的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 人工髋关节置换术及临床问题 |
| 1.2.1 人工髋关节置换术 |
| 1.2.2 髋关节置换中的临床问题 |
| 1.2.3 双动全髋关节假体 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 人工髋关节研究现状 |
| 1.3.2 双动全髋关节研究现状 |
| 1.3.3 显式有限元法 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 显式有限元接触动力学分析方法建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双动全髋关节几何模型建立 |
| 2.3 髋关节步行载荷和运动曲线 |
| 2.4 有限元分析 |
| 2.5 衬垫网格敏感性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 初始分离距离与安装角度耦合分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 安装角度分析 |
| 3.3 初始分离距离与倾斜角耦合分析 |
| 3.4 初始分离距离与前倾角耦合分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 初始分离距离与其他步态耦合分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 步态分析及数据获取 |
| 4.3 不同步态下模型 |
| 4.4 初始分离距离与其他步态耦合分析 |
| 4.4.1 弯膝步态与初始分离距离耦合分析 |
| 4.4.2 上楼梯步态与初始分离距离耦合分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、髋关节“双杯”的研制（论文参考文献）
- [1]仿生外骨骼的步态轨迹与运动协同研究[D]. 刘建伟. 上海大学, 2021
- [2]基于足踝蹬地生物力学原理的仿生双足机器人研究[D]. 吉巧丽. 吉林大学, 2021
- [3]优秀女子英式橄榄球运动员肩扑搂撞击力量及其影响因素研究[D]. 宋校能. 上海体育学院, 2021(09)
- [4]混联式髋关节外骨骼康复机构的设计与性能分析[D]. 庞国旺. 中北大学, 2021
- [5]2-UPS-RR并联式髋关节康复机构运动性能分析及优化[D]. 杨路. 中北大学, 2020
- [6]中国骨科壮丽发展70年[J]. 张英泽. 中华创伤杂志, 2019(09)
- [7]穿戴式下肢外骨骼助行机器人系统研究[J]. 霍金月,喻洪流,王峰,倪伟,王多琎,胡冰山. 中国康复理论与实践, 2019(04)
- [8]中国早年人工关节外科发展概要[J]. 翁习生. 临床外科杂志, 2019(04)
- [9]医生手术精度和病人步态对双动全髋关节假体接触动力学的影响[D]. 赵轩. 长安大学, 2019(01)
- [10]沉痛悼念王继芳同志[J]. 《中国矫形外科杂志》编辑委员会. 中国矫形外科杂志, 2019(04)