助行训练机器人系统设计及步态控制实验研究的开题报告一、选题背景随着老龄化社会的到来，很多老年人和残障人士需要借助助行器等辅助器械来行走。但目前市面上的助行器通常只具有简单的机械连接功能，并未实现智能化的控制和辅助功能，功能比较单一，而且不能根据特定用户的需求进行调整。因此，研究设计一种智能助行训练机器人系统具有高度的现实意义与应用价值。二、选题目的为了设计一种能够智能化控制的助行机器人系统，本研究将通过以下几点来实现目标：1.对助行机器人系统的设计进行研究，包括机械结构、能量传递、力学特性等。2.运用现代机器学习技术和神经网络技术，研究步态控制算法，实现动态步态的控制和适应。3.通过实验研究，对助行机器人系统进行验证，确定其功能和性能，并对其进行修正和改进。三、研究内容1.助行机器人系统的设计首先需要设计一个轮式助行机器人系统。该系统需要有足够的稳固性和耐用性，能够支持用户的体重，并提供舒适的行走体验。在设计中需要考虑以下因素：-系统材料的选择：选取合适的材料，尽可能地降低系统的重量，同时确保系统的强度。-机械结构的设计：按照人体力学原理设计结构，确保系统在稳定地行走的情况下能够提供足够的支撑力和平衡力。2.步态控制算法的研究在助行机器人系统的控制方面，需要研究步态控制算法。通过机器学习和神经网络等技术，让机器人系统能够动态地识别和适应不同用户的步态，实现智能化的控制。在研究中需要注意以下问题：-如何通过传感器获取足够的步态数据，并进行处理？-如何将步态数据传输到机器学习算法中，并将其转化为可控制的参数？-如何通过神经网络算法进行步态控制，并对其进行优化？3.实验研究为了验证系统的性能和功能，将进行实验研究。在实验中，需要对助行机器人系统的稳定性、舒适性、步态控制等方面进行测试，并对系统进行修正和改进。在实验中需要注意以下问题：-如何测试系统的稳定性和支撑力？-如何测试系统的舒适性和行走体验？-如何测试步态控制算法的性能和适应性？四、预期成果通过以上工作，本研究预期可以实现以下成果：1.设计一种智能助行训练机器人系统，具有较高的稳定性和舒适性。2.研究步态控制算法，能够动态地识别和适应不同用户的步态。3.通过实验研究，验证系统的性能和功能，并对其进行修正和改进。五、研究方案与时间安排1.前期准备（2周）收集相关文献资料，深入了解现有助行机器人系统的设计和控制方案，对研究方向和目标进行明确。2.助行机器人系统的设计（8周）设计一个轮式助行机器人系统，包括机械结构、能量传递、力学特性等。3.步态控制算法的研究（10周）运用现代机器学习技术和神经网络技术，研究步态控制算法，实现动态步态的控制和适应。4.实验研究（10周）验证系统的性能和功能，确定其功能和性能，并对其进行修正和改进。5.撰写论文（6周）撰写研究论文，并进行修改和完善。六、论文结构安排1.选题的背景和意义2.相关文献的综述3.系统设计方案4.步态控制算法的研究5.实验研究及结论6.工作总结和展望七、参考文献[1]Wang,J.,Meng,X.,&Song,A.(2010).Researchanddesignofintelligentwalkingtrainingmachine.MachineTool&Hydraulics,38(11),250-252.[2]Huang,X.,&Chen,W.(2016).Designandcontrolofanintelligentwalkingaidrobot.JournalofShanghaiJiaotongUniversity(Science),21(1),10-18.[3]Wang,Y.,Xu,F.,&Lu,W.(2012).Aresearchonintelligentwalkingaidrobotbasedonbrain-wavetechnology.Mechatronics,22(3),298-304.[4]Liu,H.,Li,X.,&Zhang,J.(2017).Motionplanningofanintelligentwalkingassistivedevicefortheelderly.ShanghaiJournalofBiomedicalEngineering,38(1),28-32.