用于人体下肢运动测量的柔性传感器研究

发布时间：2021-02-03 21:21

　　近年来,随着社会人口老龄化加剧,外骨骼机器人在辅助康复、助力助行和体能拓展等方面都有着广泛的应用前景。而目前面向传统机器人开发的传感器存在可穿戴性差、生物相容性差、适应性差等问题,为更有效地实现多自由度、多运动状态的人机运动协调辅助,提高穿戴者与外骨骼之间交互的灵活性、实时性、可靠性,需要设计一套柔性传感系统,监测穿戴者的运动状况,为复杂环境中的外骨骼自适应控制提供智能感知技术支撑。因此,文本研制了一套可应用于水陆复杂环境下人体下肢运动测量的柔性传感器。论文主要工作包括:首先,本文根据传感器的应用场景及相应的技术要求,进行传感器的设计及制造,具体包括理论模型的建立、传感器本体结构设计、电路设计、材料选型及工艺设计。接着,通过陆地和水下实验测定了传感器的各项性能,满足水陆复杂环境的使用要求及多项性能要求;通过对传感器性能参数的测定,为传感器的具体应用提供技术指标。其中测定的性能包括陆上水下的静态性能（线性度、回程误差）、寿命、稳定性以及在水环境中抗水干扰（水流、水压）能力、防水能力等。最后,基于柔性传感器开发了人体下肢运动测量系统,并开展了人体下肢在陆地及水下运动测量实验。通过分析实验结... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究的目的与意义
    1.3 国内外研究概况
    1.4 本文的主要研究内容
2 柔性传感器设计
    2.1 传感器理论模型
    2.2 传感器结构设计
    2.3 传感器制作工艺
    2.4 传感器电路设计
    2.5 本章小结
3 柔性传感器性能标定
    3.1 陆上静态性能标定
    3.2 稳定性及寿命测定
    3.3 水下静态性能标定
    3.4 抗水压干扰能力测定
    3.5 抗水运动干扰性能测定
    3.6 防水能力测定
    3.7 本章小结
4 柔性传感器应用
    4.1 陆上人体下肢运动测量
    4.2 水下人体下肢运动测量
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 课题展望
致谢
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]可穿戴外骨骼机器人的发展现状与应用研究[J]. 张佳林,黎兰,刘相新.  机械与电子. 2018(03)
[2]基于液态金属的柔性导线的制备方法研究进展[J]. 秦琴,刘宜伟,王永刚,李润伟.  电子元件与材料. 2017(04)
[3]可穿戴式柔性电子应变传感器[J]. 蔡依晨,黄维,董晓臣.  科学通报. 2017(07)
[4]可穿戴机器人的研究现状和面临的挑战[J]. 王伟.  机器人技术与应用. 2013(04)
[5]国内道路交通安全现状、原因及防治对策[J]. 胡晓娟,胡毅夫.  工业安全与环保. 2009(10)
[6]社区老年高血压患者合并其他心血管危险因素及心脑血管疾病的调查[J]. 叶慧玲,李美婷,黄志钢,梁丽英.  中国老年学杂志. 2009(11)
[7]导电高分子研究概述[J]. 王东周,李光,江建明.  合成技术及应用. 2001(03)

硕士论文
[1]基于下肢外骨骼机器人的多传感器数据融合研究[D]. 王燕芳.华南理工大学 2017
[2]可拉伸液态金属天线与RFID标签设计[D]. 王曳舟.华中科技大学 2016
[3]无颗粒型铜导电墨水的制备及成膜研究[D]. 单静.天津大学 2013



本文编号：3017176