人類外骨骼機(jī)器人的研究與開發(fā)，是機(jī)械結(jié)構(gòu)、醫(yī)學(xué)、人因工程學(xué)和計算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科交叉的產(chǎn)物。
數(shù)據(jù)表明，我國四代外骨骼機(jī)器人均采用航空鋁材，高約1米，重約23公斤，由上到下有6個關(guān)節(jié)，7個感應(yīng)器。當(dāng)用戶穿著時，它會經(jīng)過胸口，腹部，腿部的綁帶，并在手臂上套上一對拐杖。骨骼運動時，腰部傳感器通過測試使用者的上肢傾、下肢加速來感知人體運動意圖，將信息傳遞給計算機(jī)，然后通過控制模塊將指令傳遞給機(jī)器人，實現(xiàn)了電驅(qū)關(guān)節(jié)、智能鞋、腰部支撐和捆綁裝置的動作，幫助使用者動作。前進(jìn)時，使用者的腿、腳被電驅(qū)關(guān)節(jié)慢慢抬起，智能鞋、拐杖配合及時完成行走動作。
據(jù)悉，最新一代的體外骨骼結(jié)構(gòu)可以通過智能鞋和其他傳感器，自動識別和設(shè)計步態(tài)，完成上下樓梯，行走更快更順暢。與此同時，借助人工智能算法，外骨骼能自動識別穿戴者的意圖，使人機(jī)互動更加協(xié)調(diào)、自然。
同時，外骨骼機(jī)器人在使用方面也有局限性。舉例來說，當(dāng)使用者佩戴外骨骼機(jī)器人行走時，下半身就會有一種在空中跳躍的無重量感，需要借助拐杖才能保持身體平衡。所以需要通過臂部的力量來支持機(jī)械結(jié)構(gòu)的配合，這一組可以幫助受傷部位在胸椎T6區(qū)或更低區(qū)域的癱瘓患者。
據(jù)悉，人體外骨骼研發(fā)小組正在研發(fā)第五代外骨骼機(jī)器人，該機(jī)器人將實現(xiàn)對外骨骼機(jī)器人進(jìn)行大腦意識控制，這意味著受傷部位在胸椎T6區(qū)域以上的殘疾人也有望重歸直立行走，這將是人工智能領(lǐng)域的又一重大突破。
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