1. 研究目的与意义（文献综述）

(1)研究背景

铁器作为生产工具的出现源自于人类对提高生产效率，征服自然的渴望；蒸汽机的出现源自于人类对机器替代手工劳作的渴望；飞机的出现源自于人类实现跨越地域的渴望；航天飞行器的出现源自于人类对于探索外太空的渴望；计算机则源自于人类对大容量计算与处理的渴望。时代的推进源自于迫切的需要。对于下肢动力外骨骼机器人而言，其诞生是为了提高现代化单兵作战效率的需要；其作用在于能够提高单人承载能力，使单个人体能够背负重物运动时避免消耗过多体能；自然灾害发生时，现代化装备很难抵达的地方，往往需要人类靠自己的双脚、双手去完成救援任务，而人的体力毕竟有限，在外骨骼机器人的协助下可最大程度发挥人的作用，能够在宝贵的时间里完成更多的救援任务，从而挽救更多的生命。

上世纪起，科技工作者对与机器人的研究异常火热，各种仿人机器人应运而生，甚至出现了全机器人餐厅；工业化生产线上也遍布各式各样的工业机器人、机械手的踪迹。进入21世纪以来，随着单兵作战概念的提出，关于仿人型机器人的科学研究已经成为机器人研究领域的热口研究方向，该方面研巧成果取得很大的进步，世界范围内，不同的科研机构研制了种类多样、巧途各异的仿人型机器人，并在协助或者代替人类进行生活生产上发挥着举足轻重的地位。然而，在实际使用过程中却伴随着诸多问题，随着研究的更深入发展，要求越来越高，问题越来越多。比如，机器人是由之前设定的程序进行操作执行，不会预判，不能够像人类那样遇到突发事件时候能够随机应变，因而很难大面积的量产投入实际使用中。为了克服这个问题，有科学家提出穿戴式机器人，可以倚托于人体肢体和关节，随着人体运动而运动，动作上，能够随同人体的动作同步运动；能量上，能够帮助人体减巧载荷，将相当部分的载荷转移到机器人身上。对于士兵而言，背负的重量可以大大改变，可以支持士兵完成更远距离作战要求，对于残疾人而言，可以帮助其进行康复训练。这样，在外晉骼的帮助下，在完成某项任务时，人类提供可以提供智慧、随机应变能力，机器人能够支持稳定的能量补给，两者实现优势互补进而解决现有难题，更有效率地完成任务。在此背景下，科学界开始着力研制一款人机交互，优劣互补有效结合的外骨骼装置，这就是下肢动力外骨骼机器人。

2. 研究的基本内容与方案

一、研究内容

1.研究负重型外骨骼机器人的控制问题及国内外现状，掌握负重型外骨骼机器人的工作原理

2.构建负重型外骨骼机器人的控制系统硬件框架

3. 研究计划与安排

第1~4周 查阅参考文献，外文资料翻译，方案论证，撰写开题报告；

第5周 学习机器正运动学方程的d-h表示法；

第6周 学习机器人运动学方程的齐次坐标和齐次变换；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]王立柱,陈炜,马利,张西正.下肢外骨骼机器人的控制仿真研究[j].天津理工大学学报,2017,v.33;no.14405:1-5.

[2]赵汉宾,赵子毅,赵江海,王玉.一种下肢外骨骼机器人随动控制算法的研究[j].计算机科学,2017,v.44s1:68-69 104.

[3]袁玉荣.负重外骨骼液压伺服控制系统建模与分析[j].智能机器人,2017,05:65-68.