技术前沿丨外骨骼机器人“婚姻”体内

■歌曲Keyang Wang Ruiting Zhu Shaoyang 在第11届世界互联网会议上，客人会体验有助于携带重物的外骨骼机器人。由新华社发布 由以色列公司开发的重新巡回演出机器人。照片给出：杨明 最近，一家以色列公司宣布，最新的外骨骼机器人Rewalk7将很快推出。据报道，在现代技术设计中，医学智能辅助装置有望帮助患者瘫痪独立行走。 喜欢科学小说电影的朋友应该欣赏“钢铁侠”和“流浪地球”中的机甲战斗机。如今，这部科幻小说的概念从屏幕上跳到了事实，并成为了用自己的林体生理局面打破人们的“第二层皮肤”。随着信息丰富和智能技术的快速发展，外骨骼的机器人最近推出了“改进版本”，“升级版本”和“未来版本“为了帮助人们继续扩大能力的界限。 那么，什么是外骨骼机器人？其应用程序的情况是什么？您面对什么机会和挑战？请参阅对此问题的解释。 奇怪的手臂 - “钢铁侠”世纪的旅程 通常，外骨骼机器人是指可以在人体外部穿的智能机械装置。该设备结合了人体的感觉，思考和动作机器传感系统，智能处理中心的处理以及对实施系统的控制，以实现改善人体身体功能的目的。它的本质是一个穿着的机器人，可以实现人物和机器的组合。 人类对“外骨骼”的探索始于19世纪末的幻想思想。 1890年，俄罗斯发明家尼古拉·雅格（Nikola Yaggn运动。 后来，随着蒸汽机和内燃技术的开发，人们开始渴望使用外部能量来注入“外骨骼”武器中的新功率。 1917年，美国发明家莱斯利·凯利（Leslie Kelly）设计了一种名为“ Pedomotor”的步行设备。该设备通过Steam加强，这为现代增强外骨骼的形成奠定了基础。但是，在实际使用中，佩戴者应携带小型发动机智能，从而为用户增加重量。同时，“小家谱”的紧密接头和粗糙的动态设计使得很难完成人体运动中的复杂结构变形，并最终被串起。 外骨骼机器人的第一个重大成功是在1967年进行的。 今年，美国通用电气开发的“ Hardiman”外骨骼机器人原型诞生了。该原型采用了半独立调整设计，使机器人得以实现通过液压驱动拥有30个联合自由，这将有助于普通人轻松提升重量超过100公斤的东西。然而，“硬曼”的680公斤自重，运动节奏缓慢和惊人的能量消耗严重阻止了机器人项目的实施。随着公司，该公司必须放弃该项目，留下“铁匠”。尽管如此，“ Hardiman”的诞生仍然是Exoskelethalik机器人无法探索和指导方向的失败。 进入21世纪后，随着材料科学，传感器技术和算法的控制的快速发展，外骨骼机器人进入了一个新的阶段，即变成了人的“第二层皮肤”。 在医疗康复领域，外骨骼机器人的创新进展为肢体患者开辟了新的治疗途径。在日本东京杜斯库巴大学实验室中为患者恢复了破裂的神经网络，使睡眠四肢逐渐恢复了Healthuan。 在工业领域，外骨骼机器人通过机械补偿和人体工程学设计为劳动力和制造业的工人带来了沉重的负担。以德国仿生技术开发的Crayx外骨骼机器人为例。机器人使用高强度的碳纤维材料放置一个既轻巧又耐用的地块。此外，该传感器的智能系统配备了可以监测工人运动和压力的运动，并动态调整外骨骼机器人支持，有效地减少工人的肌肉疲劳和关节压力，从而显着降低了由长期重复劳动或减肥手术或体重减轻手术或体重减轻手术所造成的工作伤害风险。 在军事设备的变化浪潮中，ATH的引入外骨骼机器人已经开辟了新的方法来改善单个BATTLE能力。 例如，美国伯克利仿生技术有限公司开发的“人体体重外骨骼”具有轻量级的结构，但其重量的重量超过100公斤。穿着这种“外骨骼”的士兵可能不容易携带重型设备和游行，而是完成诸如同时在封面后面削弱的艰难战术动作。此外，该系统可以显着减少氧气的消耗，并大大改善士兵的持续战斗和战场的能力。 多维战斗服 - “外骨骼”配置图 作为人机合作技术的重要载体，可以根据多维技术属性和应用情况来构建外骨骼E机器人的系统。 从某个部分中，外骨骼机器人可以分为三种类型：上脚，下脚和整个身体。 上肢Exoskele吨机器人类似于用“机械肌肉”覆盖手臂和肩膀，该机器人可以帮助那些可以轻松筹集重型工具和完整组装装配操作的用户。下肢外骨骼机器人专注于支撑腰部和腿部。它的自适应支撑结构不仅可以为承载负载的消防员建立动态的支点平衡，而且还可以通过仿生步态算法为截瘫患者提供自然而平稳的步行节奏。全身外骨骼机器人更进一步，通常是一个人的模块化设计，它与人体的生物群体机械师结合了机械框架，可以支持特定组件的功能增强并提高用户的整体运动能力。 从结构设计的角度来看，外骨骼机器人可以分为两类：硬度和灵活性。 外骨骼的紧密机器人是由金属，塑料，碳纤维等硬材料制成的通常，通常具有严格的框架，可以为用户提供强有力的支持。但是，这种“硬核”样式也为限制的联合运动范围带来了限制，并且长期使用可以防止用户并影响自然步态。灵活的外骨骼机器人就像一种加强的“衣服”，通常由轻巧，耐用的面料制成。哈佛大学实验室开发的ANG机器人外骨骼机器人是一个常见的例子。通过电缆结构的轻巧结构，机器人帮助人们悄悄地与每一步的升降机和下降，注入更自然的步行帮助。 从应用领域的角度来看，外骨骼机器人主要分为增强的外骨骼和康复外骨骼机器人。 强调了外部骨骼般的“无缝连接”用户操作的用户目标，通过敏感的传感器和有效的电源单元，为主要组件提供准确的电源。这种类型的exoskEleton机器人在需要高体力的情况下很常见。它的主要任务是成为Pisikal人类健身的扩展，并使其更轻松地控制重大工作。 康复外骨骼机器人类似于“康复教练”。它们主要适用于患有中风，脑损伤和脊髓损伤等神经系统疾病的患者，帮助他们恢复了脚步的能力。 从能量驱动方法的角度来看，外骨骼机器人可以分为两类：主动和被动。 外骨骼的活动机器人直接驱动机械结构，从外部资源中输入辅助功率，这可以将用户加载减少到运动过程中的强度。它的功率来源各不相同，包括电池驱动的电动机，液压系统等。伴随着具有高精度和智能控制算法的传感器，它不仅可以为身体不足引起的肌肉力量损失付费Ength或受伤，但也可以增强健康使用者的力量和耐力。 相反，被动外骨骼机器人没有额外的功率，其操作取决于用户的运动行为。通过智能机械设计，这种类型的设备将能量转换为人体运动，从而将能量恢复到辅助力量，并使用“创造物品无所作为”，从而使行走更容易。 破坏茧的方式 - 技术突破的三个障碍 自1960年美国首次提出“外骨骼机器人”的概念以来，世界上许多国家都对外骨骼机器人进行了研究。 尽管在世界上推出了多型外骨骼机器人，但外骨骼的机器人与将市场批量放置在一定距离之间。原因是外骨骼机器人技术的发展仍然面临许多主要挑战： - 高成本和受欢迎程度有限。作为巧妙的Weara的“天花板”BLE技术，外骨骼机器人包括各种微型传感器，驱动器，计算机及其外围电路和复杂的控制算法。高水平的整合和复杂性也伴随着高分子。 此外，为了轻巧并改善磨损的舒适性，外骨骼机器人通常使用昂贵的高强度轻量级材料，例如钛合金和硬铝合金。这些材料的使用也增加了外骨骼机器人的值。 目前，较低的康复外骨骼机器人的基本版本高达45,000至80,000美元，这远远超过了吸引普通患者的能力；许多潜在用户更加沮丧，在军事和工业领域使用的全身体重外骨骼机器人的价格更为沮丧。这种“高成本”的“高端”阈值已成为外骨骼机器人技术人群中道路上的“自然障碍”。 - 结构压倒性和舒适。外骨骼机器人的轮廓通常由金属连杆组成，设计具有紧密的结构，导致大尺寸和重量重。通常，一组下肢外骨骼机器人重10至30公斤。此外，当用户穿着下肢外骨骼机器人时，他们需要使用多层绑定带来声称人体的腰部，腿部和其他部分的金属框架。这种严格结构的设计引起了重要问题：当用户的台阶，外骨骼机器人的轴和生物肢体形成机械和人体之间的双轨运动系统时，严格的金属轨迹的严格去除最初行走到轨道上，如果他在轨道上行走，而韦弗尔只能改变步行。 同时，人类的臀部，膝盖和脚踝关节是具有6个自由度的球的原始铰链，而传统外骨骼机器人的旋转关节通常是SIMP在单轴铰链结构中生存。当具有这种还原的尺寸设计的机械接头在三维空间中移动时，可以通过金属框架将预设旋转轴和人类关节旋转的即时中心引起的偏差转移到持续的力差。这就像一个紧张的精密齿轮镜，并带有简单的铰链，最终会导致用户身体肌肉的补偿性疲劳。 - 电池寿命有限和折扣性能。外骨骼机器人的耐力始终是限制其广泛使用的主要瓶颈之一。由于当前电池技术的能量密度及其自身量级，大多数外骨骼的机器人系统都处于可耻的情况，即“充电两个小时并在一个小时工作”。 以美国伯克利大学开发了Bleex外骨骼机器人，但设计是先进的，而汽车是先进的“ Bleex”能源储备只能在120分钟内维持正在进行的操作，将超过30公斤的物品进行。雷神（Raytheon）的XOS1机器人是“电池焦虑症”的常见代表 - 尽管它很强，但电池只需40分钟。电池寿命的缺乏取决于进入军事，医疗和工业领域的外骨骼机器人的广泛应用空间。 因此，随着技术的成功以破坏电池寿命瓶颈，PAG存储的能源和配电系统的迭代升级逐渐成为外骨骼机器人技术持续发展的重大成功。 尽管要处理成本，舒适和电池寿命的三重成本，但新材料，脑接口和仿生算法的突破为外骨骼机器人技术技术开发的明确途径，但更薄的框架将取代传统框架；固态电池和无线充电技术是重写电池LIFE规则； AI深算法提供的“预测援助”将使机械运动（例如手臂和手指）。此后，这种机械幻想始于19世纪末，最终意识到了它的“希望”：扩大MGA人脚的科学和技术的发展，并为社会发展带来更多安慰。 著名的美国学者约瑟夫·奈（Joseph Nye）去世。美国哈佛大学肯尼迪政府学院在第七届公报上发表了一场公报，称该研究所前校长和美国知识分子约瑟夫·奈（Joseph Nye）是一位受欢迎的政治学者，倡导“软权力”概念的倡导者，死于88岁的第6名。2025-05-08-08-0812:55-08 12:55-08 12:55：12:55：12:55-08。体积和控制测量的测量是计算机体积的“神经中心”，并进行了开发，收集和控制体积CHI准确性信号的基本功能PS。 2025-05-08 10:42地球的“极客”大胆地探索了火星。就火星的地貌研究而言，地质和地球研究所的研究人员秦川和国家天文台的研究员刘江朱恩是由黄金伙伴组成的。这些系统的跌倒不仅刷新了人类对火星环境发展的理解，而且还刻在地球上科学领域中刻有独特的“中国烙印”。 2025-05-08 10:40浮动二氧化钛使塑料废物的处理更好。金属研究所，中国科学院的记者在该研究所第7-7名和其他单位成功地开发了浮动二氧化钛材料。二氧化钛是一种常用的半导体光催化材料，可以在光线下产生能够在光线下产生塑性分解的羟基自由基。 2025-05-08 10:37 从健康管理系统到T的现代环境的建设他认为，现代的生态环境可以将智能系统管理总结为“大脑，两个支持和许多情况”的结构布局。 2025-05-08 10:31第一个“风，灯，火和储存集成”导出超高电压项目是在劳动中放置的。超高电压传输的一半以上的电能是纯绿色的电力，例如空气能量，光伏和能量存储。 2025-05-08 14:01这是5G-A信号！如何体验以及如何收费？最近了解这篇文章，北京移动和中国Unicom的许多用户发现，5G-A信号将出现在其手机上。什么是5G-A？普通百姓为我们使用什么？ 2025-05-08 09:34东中国师范大学研究团队在自然界中发表了一个角色，表明真核生物是27.2亿年前。已经收集了6年的沉积物样品，并使用计算生物学研究技术宣布帽子真核生物的祖先可能是在Heimdals古细菌对比之前形成的。 2025-05-08 12:52 生活与选择之间的对话：他们用什么来击败肝癌？生活的力量比想象的要强。 2025-05-08 10:59 [广明论坛]自第18届中国共产党国民大会以来，促进了人工智能的健康，有序的发展，党派党委员会是XI一代人的主要委员会，这是一个主要的委员会归因于我国新一代的智能智能，我对我国家的全面力量的发展。 2025-05-08 10:28当Intelligence走出实验室时：我们离手中的机器人有多远？景色的智囊团将由一个新的青年论坛举行，其主题是“当一个具体的情报走出实验室时 - 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