国外外骨骼研究现状论文

机械外骨骼原理就是用高功率密度的驱动装置，非刚性连接套装在人体外，辅助人类肢体运动。是一种柔性、智能驱动系统。有几个特点，首先，在力学传动原理上，与汽车的助力转向系统类似；载重汽车最早使用液压助力转向系统，现在也有液压与机电混合，或者单纯电动的助力转向系统，有的轿车上也开始采用啦。通俗地说，就是原来要用100牛顿·米的扭矩转动汽车的方向盘，有了助力装置，将可能用10牛顿·米的扭矩就可以转动汽车的方向盘了。然后机械外骨骼的动力驱动系统应当非自锁，通俗地说，就是人强制扭动就能对抗助力系统的驱动，避免助力系统非正常驱动而造成被驱动人体骨折。例如汽车雨刮、汽车电动锁、汽车车窗驱动系统，一般是采用蜗轮传动副，本身就有自锁特点，简单地说，当切断电源，就不能用手转动雨刮，对于助力系统，就将人的姿态给“定格”下来了。机械外骨骼的动力驱动系统最难实现的关键是要重量轻，驱动力矩大而且非“自锁”，且不说在动力系统的设计上，非“自锁”的驱动装置功率密度一定要远远低于“自锁”的驱动装置；这套装置既要能辅助老年人和运动障碍人士搬运重物、攀爬楼梯，又要求自重轻；同时要求可靠性高，动力寿命长，简单地说，就是平均发生故障的时间长，不产生恶性人体伤害事故。以中国一般的工业基础能力，一套机械外骨骼的总重量低于200公斤都困难，所以就没有实用价值。对于非作战的、日常生活实用的机械外骨骼系统自身的重量，工业发达国家可以做到50公斤的数量级，其价格同时也居高不下。这就是功率密度和功率重量指标。机械外骨骼系统的驱动系统基本上都是高强度、加工精确、十分耐磨、韧性好的金属材料，碳纤维之类的复合材料没有多少用武之地，国内的冶炼水平差距巨大；加工的机床设备国内差距也一样遥远。例如要使用非圆曲面的齿轮加工、缸体研磨、优秀的热处理等等先进加工手段。通常的旋转电动机驱动系统、液压动力系统，都可以用于机械外骨骼，从发展上来看，可以是传统的谐波挠性传动机构、历史悠久的记忆合金、新兴的人工肌肉。气动机构不适合于应用在这种场合。因为北京的李海峰不乐意开展相关的工作，她手下闲置的机床不允许加工示范装置，她指挥物业公司严密限制相关的准备工作，就不多谈了。中国的工业基础薄弱，连轻武器都做不过西方工业发达国家，咋去做高功率密度的装置？？去国家的钱，炮制论文倒是好题材。这个领域没有啥好研究挖掘的，基础工业上去后，一切就水到渠成啦。追问………………囧……回答表面材料还有人体适配性都是题外话题，无关紧要。金属材料冶炼要领先，机械加工要准确，刀具与加工设备要过硬。其他运动仿真、动力学、运动干涉验证仿真等等都是人的把戏。过去早就全面回答过啦，去百度网站知道栏目检索就有了。这些专业国外是有限制地，专业有管制，关键实验室不给非结盟国家留学生进入，华裔的企图和习惯，价值观念，惯用手法，地球人都知道，就别装了。李海峰就是危害国家安全的高官！！！！！在中国，没有关系、没有背景、没有后台，你想去做尖端科技、军事工业，妄想罢了。

最早的外骨骼可以追溯到1890年。当时一位叫尼古拉斯·亚根的俄罗斯人发明了一种用压缩空气包为动力的类外骨骼系统。1960年，通用电气开发出的一只机械外骨骼手臂真正意味着外骨骼在成为现实。 1978年，麻省理工学院加入这一行列。 1983年，斯蒂芬·雅克布森（Stephen Jocabsen）创建了公司Sarcos(XOS). 2000年，XOS从14个类似的装备中脱颖而出，被美国国防部高级研究计划署——就是这个机构发明了互联网——选中，并且把打算它应用在军队中。 2000年，美国国防部研究计划署（DARPA）征求人体能力增强系统的建议书，很快将会签约并开始外骨骼的开发。 2004年，日本筑波大学的机械人专家三阶吉行和他的同事们在2004年创建了一个叫做“Cyberdyne”的公司，他们花了十年时间研制的动力外骨骼推向市场。这种动力外骨骼叫做HAL——人体辅助义肢（Hybrid Assistive Limb），要用于医疗领域，帮助残障者行动和伤患复健。随着科技的发展，越来越多的公司加入了机械外骨骼的竞争之中，但是它所能触及的领域依旧小的可怜，因为要做到量产对现如今的科技而言还有一定的难度。 第一，材料。机械外骨骼必须选择轻质且坚韧的复合材料，不至于让它的存在本身成为负担。 第二，流畅的机械动作。要符合生物机械学，以适应人类灵活的身体，可是很明显这是如今的技术难题，依旧无法得到解决。 第三，能源。即使选用了轻质的复合材料，能源也要足够完成几个小时的任务执行时间且便于携带并达到一定程度的推重比。汽油，电力等能源都无法满足机械外骨骼的长时间续航行动。 �第四，噪音。这一点对于军用领域而言尤为重要，在现代信息化战争中将自己暴露在阳光外，那么恭喜你预定了死亡。 机械外骨骼由幻想映入现实，于是有了第一个机械外骨骼，又从现实映入了幻想，于是有了钢铁侠，当幻想再一次映照现实的时候，单兵外骨骼将会成为现实。 即便机械外骨骼有着这样那样的不足之处，但是无数的金钱还是在机械外骨骼的身上不停的燃烧，到了现在市场上也已经出现了不少应用到了现实中的产品。 1、 赛百达因Hal-5。 日本科技公司“赛百达因”(Cyberdyne)研制的HAL-5是一款半机器人，拥有自我拓展和改进功能。 2、 救援机器人T52 Enryu T52。Enryu由日本公司Tmsuk 于1994年3月设计，它是机器人家族的一个大块头，重量近5吨，身高达到3米。 3、 松下充气式外骨骼。 松下充气式外骨骼在设计上用于帮助瘫痪患者。 它的肘部和腕部装有传感器，允许手臂控制8块人造肌肉。人造肌肉内装有压缩空气，用于挤压瘫痪部位。 4、 伯克利·布里克外骨骼。 伯克利·布里克外骨骼由美国国防高级研究计划局(DARPA)设计，致力于帮助士兵、营救人员、野火消防员以及其他所有应急人员。 5、 机甲外骨骼。 机甲外骨骼是科幻小说中经常出现的机甲的一种复制品，高度达到18英尺（约合米），由美国阿拉斯加州的工程师卡洛斯·欧文斯发明。 6、 Stelarc外骨骼。 Stelarc外骨骼是一款肌肉机器人，外形与蜘蛛人类似，长有6条腿，直径达到5米。它是一种混合人机，充气和放气之后便可膨胀和收缩，与其他外骨骼相比具有更高的灵活性。 7、 脑控外骨骼系统。 这种外骨骼能够实现骨骼、肌肉与神经系统之间的交互作用。所有骨骼和肌肉都由大脑直接控制。脑控外骨骼系统由美国密歇根州大学的神经力学试验室设计。 8、 Springwalker外骨骼。 Springwalker外骨骼能够像所有动物一样奔跑跳跃。借助于这种外骨骼，佩戴者的奔跑速度最快可达到每小时35英里（约合56公里），跳跃高度可达到5英尺（约合米）。 9、 被谋杀教授步行辅助设备。 这款步行辅助设备用于帮助少肌症患者恢复身体机能。 10、 引力平衡腿部矫形器。 引力平衡腿部矫形器在设计上用于帮助佩戴者在不受引力影响下走路。 外骨骼——百度百科 机械外骨骼——百度百科 如今的机械外骨骼还位于辅助地位，但是想一想这几年科技的猛烈发展，如今智能时代到来，很多以前的技术难题都将会在智能进化的时代得到解决，也许我们很快就会进入一个机械外骨骼的时代。 请对机械外骨骼的未来充满期待！