外骨骼机器人的研究发展

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ＤＯｌ：１０．７６８７／Ｊ．ＩＳＳＮ１００３ — ８８６８．２０１３．０４．０８１
ＤｅｖｅｌｏｏｍｅｎｔｏｆＥｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎＲｏｂｏｔＳｔｕｄｙ
ＣＨＡＩＨｕ，ＳＨＩＣａｉ－ｈｏｎｇ，ＷＡＮＧＨｅ－ｙａｎ，ＺＨＡＮＧＫｕｎ－ｌｉａｎｇ２，
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｃｏｎｃｅｐｔａｎｄｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎｒｏｂｏｔａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｂｒｉｅｆ，ａｌｏｎｇｗｉｔｈｉｔｓｐｒｏｇｒｅｓｓ，ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅａｎｄｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｓ．Ｔｈｅｐｅｒｓｏｎａｔｅｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎ，ｄｒｉｖｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｅｎｅｒｇｙｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｐｉｒｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎｒｏｂｏｔａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｗｈｏｓｅａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅａｒｅａｌｓｏ
０引言
外骨骼（ｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎ）原指为生物提供保护和支持的坚硬的外部结构，外骨骼机器人（ｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎｒｏｂｏｔ）可理解为一种
受损或运动功能部分丧失的患者进行康复治疗和恢复性训
练的外骨骼机器人；另一种是以增强正常人力量、速度、负重和耐力等人体机能的增力型外骨骼机器人。近年来，许多
２．军事医学科学院卫生装备研究所，天津３００１６１）
［摘要】介绍了外骨骼机器人的概念与分类，阐述了近年来国际上外骨骼机器人技术的发展状况及其应用前景，对典
型的外骨骼机器人进行了介绍。分析了外骨骼人机智能系统中的拟人化机械结构设计、驱动系统选择、能源问题及控
制系统原理等关键技术的发展，指出现有外骨骼机器人技术的优势与不足，对未来外骨骼机器人技术的发展前景进
行了展望。
【关键词】外骨骼；机器人；人机结合［中国图书资料分类号】Ｒ３１８．６【文献标志码］Ａ［文章编号】１００３ — ８８６８（２０１３）０４－０８１－０４
综
述ＩＧｅｎｅｒａＩＲｅｖｉｅｗ
・８１・
Leabharlann Baidu
外骨骼机器人的研究发展
柴虎，一，侍才洪，王贺燕。，张坤亮。，杨康健，赵润洲，张西正
（１．南方医科大学生物医学工程学院，广州５１０５１５；
ｅｘｐｌｏｒｅｄ．【ＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＪｏｕｒｎａｌ，２０１３，３４（４）：８１－８４】
Ｋｅｙｗｏｒｄｓｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎ；ｒｏｂｏｔ；ｈｕｍａｎ — ｍａｃｈｉｎｅｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ
２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｄｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＡｃａｄｅｍｙｏｆＭｉｌｉｔａｒｙＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１６１，Ｃｈｉｎａ）
结合了人的智能和机器人机械能量的人机结合可穿戴装备。外骨骼机器人技术在许多领域有着很好的应用前景：在军事领域，外骨骼机器人可以使士兵携带更多的武器装备，其本身的动力装置和运动系统能够增强士兵的行军能力，可以有
ＹＡＮＧＫａｎｇ－ｊｉａｎ，ＺＨＡＯＲｕｎ－ｚｈｏｕ，ＺＨＡＮＧＸｉ — ｚｈｅｎｇ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＳｏｕｔｈｅｒｎｍｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０５１５，Ｃｈｉｎａ；