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内容大纲
本书着力体现机械系统和生命本体的深度融合，强调人体运动能量的收集与精准管理，探索人体运动能量在生命体与机械体之间的产生、存储和释放机理，通过运动状态感知匹配，构建生机一体的能量精准收集与迁移系统，提出基于人体下肢膝关节做功的能量收集与跨肢体能量迁移方法，在人体运动过程中实现功能增强或者功能代偿。
本书可供机器人工程、机械结构设计、运动与康复医学工程、康复医疗器械开发、工业产品设计的科研工作者和相关工程技人员阅读使用，也可作为高等院校相关专业师生的教学参考书。 -
作者介绍
周欣，陕西宝鸡人，西北工业大学博士，博士后流动站在研，西安理工大学讲师。从事一线教学科研工作，主讲机械设计、机械原理、工程力学等本科生课程。以第一作者发表国内外核心学术论文30余篇，累计引用150次。其中SCI 2区以上3篇，EI6篇。授权国家发明专利8项。主持陕西省自然科学基金项目、陕西省教育厅项目，企业横向科研项目。参与国家自然基金面上项目、中央军委科技委项目等。 -
目录
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 研究背景和意义
1.3 人体能量收集与存储机理
1.3.1 人体能量代谢机理
1.3.2 人体能量收集方式与原理
1.3.3 人体能量存储方式与原理
1.4 人体运动能量收集研究现状
1.4.1 振动式能量收集器研究现状
1.4.2 电磁感应式能量收集器研究现状
1.4.3 压电感应式能量收集器研究现状
1.4.4 摩擦发电式能量收集器研究现状
1.5 人体能量迁移研究现状
1.5.1 上肢能量迁移研究现状
1.5.2 下肢能量迁移研究现状
1.6 穿戴式下肢康复外骨骼研究
1.7 现有研究中存在的主要问题
1.8 本书主要研究内容
参考文献
第2章 人体下肢能量收集方法研究
2.1 引言
2.2 人体下肢运动特性分析
2.2.1 人体肌骨模型研究
2.2.2 人体下肢步态研究
2.2.3 人体下肢关节做功研究
2.3 人体下肢能量收集原理与方法
2.3.1 收集原理
2.3.2 收集方法
2.4 患者受损步态与运动康复需求分析
2.4.1 偏瘫步态运动特点
2.4.2 康复训练方法策略
2.4.3 康复训练阶段
2.4.4 康复训练治疗的作用
2.4.5 康复训练研究任务
2.4.6 康复训练现存问题
2.5 行走数据采集与下肢运动仿真研究
2.5.1 行走数据采集实验
2.5.2 下肢运动仿真分析
2.6 人体下肢力学模型与人机交互机理
2.6.1 人体下肢运动学与动力学分析
2.6.2 人机交互机理与力学分析
2.7 本章小结
参考文献
第3章 人体跨肢体能量迁移方法研究与系统设计
3.1 引言
3.2 人体能量迁移方法研究
3.2.1 能量流动理论
3.2.2 能量迁移方法
3.3 机械传动系统设计
3.3.1 摆动凸轮式传动装置结构设计
3.3.2 端齿离合式传动装置结构设计
3.4 人体穿戴结构设计
3.5 人机交互感知识别方法
3.5.1 位置姿态测试研究
3.5.2 足底压力测试研究
3.5.3 肌电信号测试研究
3.6 人机交互控制系统设计
3.6.1 控制系统设计
3.6.2 控制系统测试
3.7 本章小结
参考文献
第4章 人体下肢能量收集与迁移系统特性研究
4.1 引言
4.2 平面蜗卷弹簧力学模型
4.2.1 平面蜗卷弹簧应力分析
4.2.2 平面蜗卷弹簧储能分析
4.3 平面蜗卷弹簧储能研究
4.3.1 平面蜗卷弹簧柔性体模型构建
4.3.2 平面蜗卷弹簧有限元仿真分析
4.4 传动系统力学建模与分析
4.4.1 绳索传动力学模型构建
4.4.2 人机耦合振动力学模型构建
4.4.3 传动系统动力学仿真研究
4.4.4 人机耦合动力学仿真研究
4.5 本章小结
参考文献
第5章 人体下肢能量收集与迁移系统测试评价
5.1 引言
5.2 人体能量传动系统性能测试与评价
5.3 人体能量收集存储性能测试与评价
5.4 人体穿戴实验测试与评价
5.4.1 位置姿态测试与分析
5.4.2 肌电信号测试与分析
5.4.3 足底压力测试与分析
5.5 本章小结
参考文献
第6章 总结与展望
6.1 研究工作总结
6.2 本书创新点
6.3 现有研究的不足与展望
6.4 未来可能的研究方向
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