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下肢助力外骨骼机器人设计与研究的开题报告
一、选题背景
人类在追求高效率、高质量生活方式的同时，日益提高对生活质量的要求。然而，存在着一定的身体和功能运动限制的人们却很难享受到高质量的生活。特别是下肢功能障碍人士，他们的行动范围、活动能力和生活质量都受到严重的影响。为了解决这一问题，外骨骼机器人的出现给下肢功能障碍人士提供了新的解决方案。
在外骨骼机器人中，下肢助力外骨骼机器人是一种主要的类型。下肢助力外骨骼机器人可以通过为下肢障碍人士提供辅助力量和姿势控制来改善其行动能力，达到辅助行走、协助爬楼梯、协助体力劳动等目的。因此，下肢助力外骨骼机器人对于解决下肢障碍人士的行动能力问题，提高其生活质量，具有极高的应用价值。
二、选题意义
下肢助力外骨骼机器人的出现为下肢障碍人士提供了新的解决方案，从而改进了他们的生活质量。此外，下肢助力外骨骼机器人还有助于减轻医护人员的工作压力，提高康复治疗的效率。
三、研究内容
1.下肢助力外骨骼机器人的整体构造设计
通过对下肢助力外骨骼机器人的整体构造设计，可以使其更加符合人体工程学要求，保证穿戴舒适度和姿态控制精度。
2.下肢助力外骨骼机器人的关节运动控制
通过对下肢助力外骨骼机器人的关节运动控制，可以达到准确、稳定、精细运动的效果，提高运动姿态的精度和稳定性。
3.下肢助力外骨骼机器人的辅助力量控制
通过对下肢助力外骨骼机器人的辅助力量控制，可以有效地帮助下肢障碍人士完成挪动、翻身、上下楼等多种类型的活动。
四、研究方法
1.仿真模拟
使用SimMechanics软件进行下肢助力外骨骼机器人仿真模拟，检测系统的运行效率和安全性。
2.结构设计
利用CAD软件进行整体机器人的结构设计。
3.控制算法设计
根据机器人的物理特性，设计出相应的控制算法，实现对机器人的姿态控制和辅助力量控制。
五、预期结果
1.设计出整体结构合理、控制精度高的下肢助力外骨骼机器人。
2.通过仿真模拟，检测出机器人运行时的问题与缺陷，并对其进行改进和调整。
3.建立下肢助力外骨骼机器人的模型，验证其运动能力、姿态控制能力和辅助力量控制能力的性能，得到较为科学准确的数据。