中国对机械外骨骼有没有研究_百度知道
中国对机械外骨骼有没有研究
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动能是个难题、但更难实现。但现阶段还是实验验证阶段。除非是钢铁侠那种全包裹有、目前没有一种安全的能源能够为外骨骼提供相应的动力、超过符合一样还是无法承受。且外骨骼还是有缺陷、人还是需要受力的
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...
现在有实机了，2014年珠海航展展出了一款，外形和美国伯克利公司的外骨骼机器人非常相似，负重50公斤，不用太纠结和美国的90公斤有差距，因为黄种人和白人在耐力爆发力上本身就有区别，现在还有相关视频和图片可以查一下。
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出门在外也不愁未来的我们，会否成为半个机器人？|外骨骼|明日边缘_凤凰数码
未来的我们，会否成为半个机器人？
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如果你没有关羽的神力，要舞动帅气的巨剑还得寄希望于《明日边缘》里那套装备——人造机械外骨骼。
　　如果你没有关羽的神力，要舞动帅气的巨剑还得寄希望于《明日边缘》里那套装备&&人造机械外骨骼。外骨骼原指节肢动物如虾蟹的体外硬壳，用以保护脆弱的内脏。而人造机械外骨骼是以强化人体运动功能为目的的机械装置，一部分用于恢复人失去的功能，一部分用于增强人正常的功能。&　　去年世界杯上，一名中风的男子借助机械外骨骼开出了第一球。据 GIZMODO 报道，那套装备由两部分组成。布满电极的帽子读取男子的脑电波，再转化为程序命令指挥机械助力装置移动他的腿，再把球踢了出去。让中风者哪怕动一下腿，也要耗费巨大的人力物力，动图中的装置不仅庞大而且不稳定，旁边还需要有人搀扶。世界杯上的这次展示，象征意义比实际意义要大。　　几乎大部分的老人都在不同程度上忍受着行动的困难，而老人行动不便的问题解决起来相对要容易一些。哈佛大学研制的Soft Exosuit 主体以特殊布料为材质，用腰带上的马达驱动布带辅助行走。软性材料让这套设备不会影响衣着舒适，而且在精心的人机交互设计下，穿戴者只需正常行走就能与设备协同工作。在目前的原型机阶段，设备的售价是 290 万美元，从价格上看，离投向市场还有段不小的距离。　　相对于人类灵敏的手指和手腕，腿部运动要简单的多。这也是为什么目前大部分的机械外骨骼产品都集中在人的下半身。但在一些特殊的场合，带有机械手臂的上半身外骨骼也能派上用场。下图中 UCLA 设计的这款装置就能用于边瘫患者的康复治疗。原理很简单，健康手臂带动一侧机械臂做动作，另一侧的机械臂则对动作进行镜像模仿，引导不能动的手&重新学会&运动。　　当机械外骨骼技术逐渐成熟，成本逐渐降低，这类设备可能不久就会被纳入智能穿戴的领域，成为一个能在网上买到的消费品。到那天，可能不再有&残疾人&的概念，取而代之不知是&机甲人&，还是&机械战警&？总之，让受伤的人过上有尊严的生活，也是科技的一大使命。&
[责任编辑：缪定纯]
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48小时点击排行“钢铁战衣”神采亮相——西北机电工程研究所穿戴式外骨骼助力机器人参加军民融合展
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　　日前，由中国科协和中国兵器工业集团公司联合主办的中国军民融合技术装备博览会在北京国家会议中心开幕。西北机电工程研究所研制的“穿戴式外骨骼助力机器人”在展会上闪亮登场，引起各参展单位、业内人士、军事爱好者及众多媒体的广泛关注。
　　穿戴式外骨骼助力机器人是一种单人操作、智能仿生、便携可移动的多功能系统。可利用外部动力和多关节金属骨架为穿戴者提供助力支撑，并在穿戴者的控制下完成负重行走、奔跑、登山、重物搬运、野外救援、抢险救灾等高负荷高强度任务，尤其是在复杂地形环境，或者狭小有限空间内执行不确定性搬运、运输任务，具有显著的优势。
　　特殊设计的节能轻小型液压驱动单元和具备一定学习功能的人机协同控制算法相结合，使得穿戴者负重能力大大增强，比如，负重40千克，却感觉好像只有4千克。平地行走20千米，消耗的能量仅相当于一只白炽灯照明一晚上所用的电量。人走机器走，人弯腰时，金属铠甲也能随之弯曲，人体步行、上下楼梯、上下斜坡、单膝跪地、跨越障碍、匍匐前进等运动需求都可满足。它对人体动作的捕捉频率是以毫秒计算的，每秒钟接收到成千上万条人体活动信息，算法迅速处理后会给出机器人相应的动作指令。
　　此项技术除了在野外作战，战地医疗等军事领域能够应用外，还可拓展智能仿生假肢、残疾人康复训练等民用领域，具有非常广阔的应用前景。该技术还能在现代物流领域大显身手，用机械臂抓取较重的货物、大件货物比较合适，但小件货物动用机械臂有些浪费，穿上这身铠甲，普通人就能完成这些搬运工作，而且并不耗费太多体力。
　　7月8日出版的《北京日报》刊发了题为《“钢铁战衣”：用十斤力抓起百斤物》的专题报道，随后被新华网、光明网、东方网、华龙网等转发。7月10日，环球网军事频道发布了《中国单兵外骨骼系统首次曝光》的图片报道，随后被人民网、网易军事、搜狐军事、新民网、凤凰网等转载，使得“穿戴式外骨骼助力机器人”成为焦点，在互联网上引起了热烈讨论。
　　该所“穿戴式外骨骼助力机器人”历时两年多的辛勤研制，反复试验，攻坚克难，此次参加博览会赢得广泛赞誉，是对全体研制人员的最好嘉奖，下一步，产品将进一步优化改进，积极拓展民用市场，全体研制人员将全力以赴，做好最后的冲刺，力争使“钢铁战衣”早日推广应用，为国防现代化建设作出积极的贡献。（莫新民 冯利霞）你现在的位置：
先进制造所可穿戴外骨骼机器人“钢铁战士”赴京参赛荣获佳绩
　　11月19日至24日，合肥研究院先进制造技术研究所可穿戴外骨骼机器人“钢铁战士”在北京昌平参加由中国人民解放军总装备部主办的穿戴式外骨骼助力装备挑战赛，并在搬移托举能力比赛中获得第一名。&&& 本届比赛盛况空前，吸引了15家开展穿戴式外骨骼助力装备研究的单位参加，包括解放军62023部队、海军航空工程学院、兵器工业部208所、兵器工业部202所、航天二院206所等著名军工类科研机构等。比赛分三类：依次为负载机动性能比赛、搬移托举性能比赛和综合性能比赛。&&& 在整整六天的角逐中，“钢铁战士”在第二类搬移托举能力比赛中表现突出，以高出第二名12分的优势荣获该类比赛第一名。在比赛过程中，总装备部张又侠部长关注并询问了“钢铁战士”的性能和参数。他肯定了“钢铁战士”的长处也指出其中不足之处，同时对装备穿戴时的试运行情况表示赞许。其他军队领导表示，期待先进制造所在助力外骨骼装备上继续深入研究，促进科研院所与军队展开更深层次合作，为军队现代化建设做出贡献。比赛中评委对“钢铁战士”表示了极大兴趣，亲自试穿并提出不少中肯意见。　　可穿戴式外骨骼助力机器人是一种单人操作、智能仿生、便携可移动的多功能系统。可利用外部动力和多关节金属骨架为穿戴者提供助力支撑，并在穿戴者的控制下完成负重行走、奔跑、登山、重物搬运、野外救援、抢险救灾等高负荷高强度任务，尤其是在复杂地形环境，或者狭小有限空间内执行不确定性搬运、运输任务，具有显著的优势。除了在野外作战，战地医疗等军事领域能够应用外，还可拓展智能仿生假肢、残疾人康复训练等民用领域，具有非常广阔的应用前景。&领队赵江海参加外骨骼开幕式&下肢外骨骼助力装备赛后接受检阅&总装比赛评委试穿上肢外骨骼机器人外骨骼_百度百科
机器人外骨骼
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外骨骼机器人技术是融合传感、控制、信息、融合、移动计算,为作为操作者的人提供一种可穿戴的机械机构的综合技术。本文简要介绍了军事领域外骨骼世界机器人技术的发展现状与趋势。是指套在人体外面的机器人，也称“可穿戴的机器人”。
外骨骼机器人的研制是个超级任务，要想制造一种可在需要的时候及时提供帮助且永远不会妨碍士兵行动的自动机器人化装置，替代他的手和足，承受95%的货物背负任务，并与人体完全结合，不但要完成其愿望，还要经常预判佩戴者的意图，研制难度不可谓不大。主要问题是发动机，它必须功率强大，无噪音，因而又衍生出了动力源和燃料问题。
1960年，通用电气公司研制了一种名为“哈迪曼1”的可佩戴单兵装备，但只能替代人的一只手。麻省理工学院也从1978年就开始，从事外骨骼机器人项目的研究，但至今尚未研制成功。目前，在五角大楼“增强人体机能的外骨骼”计划框架内，在完全(包括腿和手)的、可帮助举重若轻、健步如飞、可携载更多弹药和更重武器装备的军用外骨骼机器人研制方面，进展比较缓慢，不过，单个外骨骼机器人组件方面的研究还是有所进展。
美国SARCOS研究公司宣称，公司已经研制出了一种可佩戴的、能量自动化机器人(WEAR)的原型，但是，不知是商业炒作后的沉默，还是因为项目已进入实质性研制阶段，需要保密，这一方案具体到什么时间能最终完成，现在并不未清楚。该公司曾承诺，要在2005年进行EWAR工作样品的完全展示。
不过，伯克利大学机器人和人体工程实验室负责的美军“伯克利下肢末端外骨骼”(Berkeley LowerExtremityExoskeleton，BLEX)项目已经成熟。这种装置由背包式外架、金属腿及相应动力设备组成，使用背包中的液压传动系统和箱式微型空速传感仪作为液压泵的能量来源，以全面增强人体机能。这种外骨骼机器人能保障士兵在平面或斜面上行走，伯克利大学工程师表示，很快将教会BLEEX奔跑和跳跃。但是，BLEEX毕竟只是两条可控制的机械腿，距离五角大楼要求的、由双手和双脚组成的完全的外骨骼机器人还有相当的距离。看来，美国军人在短期前景内装备完全的外骨骼机器人的可能性并不太大，或许，美国将求助于在各种机器人研制方面经验丰富的日本了。
日本筑波大学Cybernics实验室的科学家和工程师们，研制出了世界上第一种商业外骨骼机器人(HybridAssistiveLeg，HAL)，准确地说，是自动化机器人腿：“混合辅助腿”。这种装置能帮助残疾人以每小时4公里的速度行走，毫不费力地爬楼梯，HAL机器腿的运动完全由使用者通过自动控制器来控制，不需要任何操纵台或外部控制设备。HAL由背囊、内装计算机和电池的一组感应控制设备、4个电传装置(对应分布在髋关节和膝关节两侧)组成。这种帮助人行走的外骨骼动力辅助系统，配备较多的传感器，如角辨向器、肌电传感器、地面传感器等，所有动力驱动、测量系统、计算机、无线网络和动力供应设备都装在背包中，电池挂在腰部，是一个可佩戴的混合控制系统，根据生理反馈和前馈原理研制的动力辅助控制器可以调整人的姿态，使其感到舒适。
日本科学家为研制这种外骨骼机器人，综合运用了各种科学技术，如控制论、机械电子学、生物学、医学、信息学、电子学、物理学、数学等。
除HAL“混合辅助腿”外，日本还研制成功了一种全身性外骨骼机器人。神奈川理工学院研制的“动力辅助服”(PowerAssistSuit)可使人的力量增加0.5-1倍，使用肌肉压力传感器分析佩戴者的运动状况，通过复杂的气压传动装置增加人的力量。事实上，这种装置最初是为护士研制的，用来帮助她们照料体重较大或根本无法行走的病人。
看来，在外骨骼机器人研制方面，民用项目走在了军用项目的前面。尽管至今尚未见到有士兵佩戴机械腿行走，但军用外骨骼机器人正在逐渐成为现实，当然，由于一些技术参数，如工作延续性、尺寸、重量、反应速度等，还远远达不到“万能士兵”的要求，要想使外骨骼机器人真正用于行军打仗还需要一定时间的等待。
发展人体外骨骼的挑战，尽管外骨骼的概念在美国科幻电影中出现已有数十年的历史，但鉴于基础技术的限制，它从来就不是一个实践性的概念。能量供应是一个主要阻碍。 人体外骨骼的能量源必须是可移动的，并且能够为穿衣者所分派的任务来提供足够的能量。能量源美军实用的外骨骼助力机器人也不应在任务进行中出现衰减。运动是另一个问题。人体可以走路，奔跑，及向前后任意弯曲。这些复杂的运动都已被证明是难以被机械所模拟的。
人体外骨骼试验：在2001年，美国国防部高级研究计划局（ DARPA ）决心要克服外骨骼的发展上的技术问题。 DARPA的拨出5000万美元用于为期5年的的用以军事用途的外骨骼项目开发工作。
实验状态下的外骨骼机器人：日本公司也一直在努力以商业用途开发外骨骼，特别是帮助残疾人和老年人进行日常生活和生活（散步，爬楼梯，负载等）。
双方在外骨骼方面发展的努力被认为是成功的。报道称由DARPA的资助的美国加州大学伯克利分校的项目，以及在在盐湖城的sarcos研究公司已做好该领域演示的准备。日本则拥有HAL - 5 （第五代外骨骼系统，叫混合肢体辅助系统或HAL）。该系统是一个全身套装，目的是对肌肉萎缩或脑或脊髓功能损伤的人们在无人力援助的情况下进行协助。这些发展正在缓慢地解决着多年来那些让外骨骼只能停留在画板上的障碍。
迟早，外骨骼会真正进入实用领域的。
人体外骨骼助力机器人起源于美国1966年的哈德曼助力机器人的设想及研发，到今天整体仍处于研发阶段，能源供给装置以及高度符合人体动作敏捷及准确程度要求的控制系统和力的传递装置都有待大力投入研发和试验尝试[1]。以下是近些年有代表性的研究成果。
1 日本外骨骼机器人HAL3 它由筑波大学研发，功能为：帮助人行走、起立、坐下等下肢动作的动力辅助机器“机器人套装（Robot suit）”HAL（Habrid Assist Legs），该机器人主要由无线LAN（局域网）系统、电池组、电机及减速器、传感器（地板反应力传感器、表面肌电传感器、角度传感器）、执行机构等组成，总重约17千克，设备较重，动力传动采用电机-减速器-外骨骼机构的方法。能够根据人体的动作意愿自动调整装置的助力大小。市场规划：将主要面向高龄护理、残疾人辅助、消防及警察等危险作业的用途，并且加强运动娱乐用途市场的开发力度，将针对各种用途进行HAL的设计生产。
2 以色列：“外骨骼”助力装置ReWalk 埃尔格医学技术公司研发的“ReWalk”用一副拐杖帮助维持身体平衡，由电动腿部支架、身体感应器和一个背包组成，背包内有一个计算机控制盒以及可再充电的蓄电池。使用者可以用遥控腰带选定某种设置，如站、坐、走、爬等，然后向前倾，激活身体感应器，使机械腿处于运动之中。主要用来助瘫痪者恢复行走能力。动力传动采用电机-减速器-外骨骼机构的方法，运动模式主要是装置带动人体动作，装置的助力大小由控制系统设定，不能跟随人的动作意愿而随时改变。市场规划主要是针对下肢瘫痪的顾客进行产品开发。
3 美国伯克利大学军方合作项目——外骨骼助力机器人士兵服
该装置名为伯克利低位肢体外骨骼(Berkeley Lower Extremity Exoskeleton)或称作布利克斯(BLEEX)，是高级防御研究工程机构设计出来的，尝试将自动机械支柱与人的双腿相连，以降低负重，从而使步兵能够在负载更重的情况下行进更长的路程。这套设备主要由燃料供给及发动机系统、控制及检测系统、液压传动系统及外骨骼机构，使用这种装置的人要通过传动带将自身的腿与机械外骨骼的腿相连，背上要背一个装有发动机、控制系统的大背包，背包中同时还留有承载有效载荷的空间。动力传动过程为：发动机-液压系统-外骨骼机构。该装置能平衡掉设备的自重（有50千克），使人穿着时无负载感觉，且控制系统将保证它的重心始终是在使用者的双脚上。该装置的背包中还可负载32千克重量。而对使用者而言，他则只感觉像是背了2千克一样。这种装置除了帮助士兵外，还可以协助医疗人员将伤员撤离开危险地区或使消防员能够携带很重的设备攀登上更多的楼层。
可穿戴的机器人服装将能够帮助部队提高战斗力和忍耐力。美国雷神公司最新研制的“Raytheon Sarcos”模型拥有爪状手部。美国士兵穿戴这种装备后，他们的力气和忍耐力将比正常情况下提高20倍。对于洛克希德-马丁公司的HULC模型，穿戴者可以轻易携带200磅(约合91公斤)重的物体，而且能以更小的能量消耗完成更繁重的任务。目前，美国陆军士兵系统中心正在对机器人外骨骼进行军事试验。[1]
4 美国另一个军事合作项目，代表助力外骨骼机器人最新水平的Raytheon Sarcos XOS 图2是Steve Jacobsen博士的得意之作机动外骨骼 “XOS”，外骨骼“XOS”是为了创造出超人的士兵，而由美国国防部高等研究计划局（DARPA）提供了1000万美元的军事研究预算，经过7年秘密研发出来的，代表了机械外骨骼领域最尖端的技术。它的控制思想同BLEEX一样，控制系统通过检测系统和微机系统判断人的下个动作，从而决定加给人体多大的助力及速度，并且也是通过液压系统将力传给外骨骼机构，但它是全身武装的外骨骼，而BLEEX是下肢外骨骼机器人。“XOS”动作较从前的外骨骼设备动作要敏捷的多并且强有力。利用附在身体上的传感器，可以毫不延迟地反应身体的动作，输出强大的力量。当穿上“XOS”时，能举起90.7kg的重物而人体感觉只有9千克，能连续举50-500次。但目前“XOS”有一个重大缺陷，就是自带的电池只能使用40分钟，如果解决这个问题，相信很快就可以实用化。
大致上助力机器本人认为可分为工程助力机器以及生物助力机器两大类[1]，工程助力机器已经应用的领域有汽车（如电动助力转向系统）、工厂（如叉车、电葫芦）以及各种工程机械（如挖掘机、起重机）；而生物助力机器主要是人类使用的外骨骼助力机器人，其中可用在三大方面，即军事、民用、医疗。可以说助力机器的本质就是将人类本身的力量和动作速度放大几倍甚至上千倍。本文探讨的外骨骼机器人技术是这个本质的直接体现，结合现在的研究进展和人类的生存需要，我们可以展望将来的技术发展要达到助力设备就像我们人类穿戴的衣服一样不仅不会对人了本身的动作构成阻碍，还能根据人的大脑意识将人的目标动作（力量及速度）放大到需要的目标值，比如人自身不能抬起一辆小汽车，但穿戴外骨骼服装后单独的个体就能顺利的举起这辆汽车，并且还要能举着它走或跑着运动起来。将来应用的领域，由图3可以看出，未来的外骨骼助力装置能应用在包括军事、矿产、工业、医疗等等很多方面，由于未来需要人体的机能不断提升，甚至要远远超越自身极限，外骨骼助力设备会显得格外重要，最终成为必不可少的产品。
从2000年开始，美军开始从事“增强人体机能的外骨骼”(EHPA)项目的研究，计划研制一种机器骨骼，提高人的军事作战方面的能力，计划在2005年开始进行样品试验。未来士兵佩戴外骨骼机器人后，将成为一名超级士兵，拥有无穷的力量，可携载更多的武器装备，火力威力增强，防护水平提高，同时可克服任何障碍，高速前进，不会产生疲劳感。
士官长是经过一系列基因强化战士的机密军事计划“斯巴达二号（SPARTAN II）”中幸存者之一，这就是你将操作的生物与电子各一半的个体，他是人类对抗星盟最后的寄托。在游戏里，你将是要作为救世主的角色揭开HALO的秘密，逃离环带。
．学科王[引用日期]}