揭秘 机械外骨骼运用了哪些技术原理(2)

　　研制外骨骼装备对于提高军队的抢险救灾能力具有重要意义。比如在处于崇山峻岭的灾区中，交通、通讯中断，天气恶劣，地形复杂，并且缺乏地面引导，重型机械化部队和空降部队难施其技，救灾物资只能靠单兵背负至重灾区。如果救灾官兵穿戴外骨骼装备，则其抢险救灾能力将提高3~4倍，灾区人民会减少生命财产损失。总之，研制外骨骼装备，不仅能提高士兵的承载能力，还能突破人类的体能极限；提高士兵的行军速度和越障能力，使士兵能够负重长途跋涉于车辆无法通过的地方；可实现人的灵活性、机动性、智慧性与机器强壮性的完美结合；可用于民用，比如抢险救灾、建筑施工以及辅助行走等场合。

    机械外骨骼运用了哪些技术原理？

　　机械外骨骼的研究可追溯到20世纪60年代，经过40多年的发展，目前国外已开发出几类行走助力机器人。而国内关于其研究的起步较晚，目前还处于摸索跟踪阶段，但起点高，发展很迅速。

　　比较有代表性的是海军航空工程学院研制的机械外骨骼。他们已研制出两代样机，其第一代样机的机械构件是由机械脚、小腿、大腿、背托架以及三个关节、两个双作用油缸(相当于一个拉伸弹簧)组成。第二代样机比较复杂，整个系统由四部分组成：下肢外骨骼机械机构、动力单元、控制单元以及传感器感知单元，与第一代样机的区别是增加了两个阻尼器(起缓冲作用的油缸)，并且第一代样机中布置在髋部和小腿之间的阻尼器重新布置到大腿和小腿之间，另外两个阻尼器被安装在髋部和大腿之间。它采用双电机分散驱动，分别驱动两侧下肢的运动。当电机工作时，电机输出轴转动，将钢丝绳缠绕到输出轴上，钢丝绳张紧，从而使腿伸直，以便支撑人体体重。这种工作机理非常巧妙，和人体下肢运动机制完全一致。