站坐交互,是指从站立到就座的过程,其中的交互通常指代人与座椅接触的过程。站坐交互对于下肢健康的正常人来说和呼吸一样轻松自然,并不会感知到任何障碍。但对于下肢残障又或是下肢肌肉力量不足的人群来说,他们在站坐交互时存在一定的障碍。当他们进行站坐交互时,由于他们的下肢肌肉无法正常出力,导致他们在接触椅面后会受到来自座椅猛烈的冲击。因此需要开发出能够在站坐交互中提供辅助的护理机器人,帮助他们进行站坐交互。而在护理机器人的开发中,需要对站坐交互的过程进行人体动力学分析,以解明其中的受力情况、运动机理,指导机器人的控制策略的构建。站坐交互可根据身体是否与座椅接触分为两个过程。本文提出了一个由扭转、垂直和水平三个维度构成具有9自由度的集总参数模型旨在模拟站坐交互中人体与座椅接触后的过程。建模过程包括对人体生物结构的简化、集总参数的设定、水平维度的建模、垂直维度的分阶段建模与垂直维度模型的可预测性分析。本研究通过比较站坐交互中模型拟合的大腿肌肉力变化与肌肉电信号转换的肌肉力,验证了模型在扭转维度上的可行性。本研究还通过将模型拟合的姿态信息与通过机械系统自动动态分析软件仿真获得的姿态信息进行比较,验证了模型在垂直维度上的有效性。基于对人体的建模,本研究又提出了护理机器人的辅助模型,分析了护理机器人进行智能辅助的任务目标与具体过程,并设计出护理机器人的智能辅助控制系统。通过对控制系统进行仿真实验,验证了护理机器人智能辅助方法的有效性。