外骨骼机器人在单兵军事作战装备、医疗康复、救灾救援、公共安全、教育娱乐、重大科学研究等方面都有重要应用。在我国劳动力成本快速上涨，人口老龄化问题日益严重的形势下，外骨骼机器人发展的潜力巨大。本书在分析外骨骼机器人国内外研发现状的基础上，以中风患者的康复训练外骨骼机器人、下肢助力外骨骼机器人为例，重点介绍外骨骼康复训练机器人的机械设计、驱动方式与控制策略。介绍针对外骨骼机器人驱动器的自适应鲁棒控制的交叉耦合同步控制策略。同时介绍如何将深度学习技术融入外骨骼机器人操作者的行为动态分析中，提高外骨骼机器人的随动控制效率和准确率。
本书可以作为外骨骼机器人设计与开发等相关技术人员的参考书，对外骨骼机器人有兴趣的读者也可以从本书中得到启迪。

第1章 绪论
1.1 外骨骼机器人研究意义
1.2 外骨骼机器人研究现状
1.3 医用外骨骼机器人研究现状
1.4 外骨骼机器人控制策略现状
1.5 本章小结
第2章 扭绳驱动技术研究
2.1 扭绳驱动方式结构
2.2 扭绳驱动方式的数学模型
2.3 扭绳驱动方式数学模型的实验验证
2.4 本章小结
第3章 外骨骼机器人的机械设计
3.1 人体上肢解剖学结构
3.2 人体上肢动力学建模研究
3.3 外骨骼机器人设计标准
3.4 可穿戴外骨骼康复训练机器人的机械结构设计
3.4.1 目标人群的身材尺寸
3.4.2 上肢外骨骼康复训练机器人机械本体设计
3.4.3 上肢外骨骼康复训练机器人驱动结构设计
3.4.4 上肢外骨骼康复训练机器人肩部串联结构设计
3.5 本章小结
第4章 外骨骼机器人控制研究
4.1 上肢外骨骼机器人单轴控制
4.1.1 系统建模
4.1.2 直流电机传递函数
4.1.3 扭绳传递函数
4.2 双端反向对拉扭绳驱动器的初始化
4.3 扭绳驱动关节同步控制研究
4.3.1 扭绳驱动关节同步系统实验装置
4.3.2 扭绳驱动关节同等控制策略研究
4.3.3 扭绳驱动关节的交叉耦合同步控制策略研究
4.3.4 扭绳驱动关节基于LQR的优化控制研究
4.4 本章小结
第5章 外骨骼机器人自适应鲁棒控制
5.1 系统的非线性
5.2 自适应鲁棒控制
5.2.1 自适应控制器设计
5.2.2 自适应鲁棒控制器设计
5.3 基于自适应鲁棒的交叉耦合同步控制策略
5.4 基于Arduino Uno的自适应鲁棒控制器实现
5.4.1 Arduino的介绍
5.4.2 Arduino Uno的多机通信
5.4.3 控制算法的移植
5.5 本章小结
第6章 人体上肢运动特征分析
6.1 上肢运动轨迹识别
6.1.1 人体骨骼的坐标表示
6.1.2 肩关节和肘关节转动角度计算方法
6.2 基于卡尔曼滤波器上肢轨迹跟踪预测
6.2.1 卡尔曼滤波器原理介绍
6.2.2 卡尔曼滤波器在轨迹跟踪预测中的应用
6.2.3 上肢运动轨迹跟踪预测算法
6.2.4 实验结果分析
6.3 人体上肢运动轨迹跟踪
6.4 本章小结
第7章 下肢生理结构与运动机理
7.1 人体空间坐标系
7.2 下肢关节及其运动特点
7.3 步态特征分析
7.4 步态周期划分
7.5 数据采集系统方案设计
7.5.1 姿态角度传感器
7.5.2 微控制器STM32F051K8
7.5.3 运动处理单元MPU9250
7.5.4 四元数与欧拉角
7.5.5 压力传感器
7.6 传感器部署方案
7.7 实验数据采集
7.7.1 姿态角度传感器数据采集
7.7.2 压力传感器数据采集
7.7.3 实验数据
7.8 本章小结
第8章 下肢外骨骼步态预测方法
8.1 栈式自编码器
8.2 长短时记忆神经网络
8.3 SAE-LsTM模型构建
8.4 SAE-LSTM模型优化算法
8.4.1 梯度下降法
8.4.2 Momentum算法
8.4.3 Adagrad算法
8.4.4 RMSprop算法
8.4.5 Adam算法
8.5 SAE-LSTM神经网络训练流程
8.6 实验过程
8.6.1 实验环境
8.6.2 实验结果与分析
8.7 本章小结
参考文献