揭秘 机械外骨骼运用了哪些技术原理(4)

    驱动机构

　　前人对人体骨骼肌进行了大量研究，从仿生学角度考虑，人体下肢外骨骼腿部的驱动可以使用液压、气压和电机驱动。其区别是：

　　液压驱动：采用这种系统可以在运行过程中实现大范围无级调速，调速范围可达到1~2000。操控方便、省力，易于实现自动控制、中远程距离控制、过载保护。除此之外，液压传动突出的优点还有单位质量输出功率大。但其性能对温度比较敏感，不能在高温下工作，采用石油及液压油作传动介质时还需注意防火问题。

　　气压驱动：该系统的工作介质为压缩性大的气体。这种能源供应方式简单，非常适合于空间要求严格和重量限制苛刻的场合，系统没有回收管路，因此其体积小、成本低、操作方便、容易保养；还适合于那些温度高，温度场变化较大的环境或对防火、防爆等有严格要求的场合。其缺点是排气时有噪声，不适合精度要求高的驱动控制。

　　电气驱动：它是利用电机产生的力或转矩，直接或经过减速机构去驱动负载，减少了由电能变为压力能的中间环节，直接获得所要求的机构运动。但对电机来说，其缺点是不允许反转，反转容易造成电机烧坏。同步行走控制

　　在对机械外骨骼设计中考虑到要尽量减少人与机械外骨骼接触，设计时只允许外骨骼脚部(穿在脚上的鞋子)和背部(穿在人身上的马甲)与人体接触。机械外骨骼上安装了大量传感器，用来测量其各种数据，把测量数据通过电脑处理后，控制机械外骨骼跟随人体一起运动。

　　能源与动力技术