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什么是外(wai)骨骼機(ji)器人？

外骨骼(ge)機(ji)器(qi)人（Exoskeleton Robot）是一(yi)種可穿戴的(de)智能機(ji)械裝置(zhi)，能夠通過傳感(gan)器(qi)、驅動器(qi)和控(kong)制系(xi)統增(zeng)強或輔助人體的(de)運動能力。它結合了機(ji)械工程(cheng)、人工智能、生物力學和材料(liao)科學，廣泛應(ying)用于醫療康復、工業制造、軍事防務等(deng)領(ling)域。

1. 核心原理(li)與(yu)技術組成

（1）基本結構

機械框(kuang)架：輕量化金(jin)屬(shu)/復合材料，貼合人(ren)體關節（如腿、腰、手(shou)臂）。

驅動系統：電機、液(ye)壓(ya)或柔性驅動器(qi)（如人工肌肉）。

傳感器：力傳感器、肌電（EMG）、慣性測(ce)量單元(yuan)（IMU）等，實(shi)時檢測(ce)人(ren)體運動(dong)意圖。

控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)：AI算法處(chu)理數據，協調動力輸出(chu)（如步態規劃）。

（2）工作模式

主動輔助：通過檢(jian)測用戶肌肉信號或運動趨勢，提供(gong)助力（如幫助癱瘓患者行走）。

被動支撐(cheng)：僅提供結構支撐(cheng)，減(jian)少關(guan)節負荷（如工業外骨骼防腰肌勞損(sun)）。

2. 主要應用領域

（1）醫療康復

癱(tan)瘓(huan)患者康復：如Rewalk、Ekso Bionics幫助脊髓損(sun)傷患者重新(xin)行走(zou)。

卒中后(hou)訓練：外骨骼輔助肢體(ti)運動，加速(su)神經(jing)功能(neng)恢復(fu)。

老年(nian)(nian)護理：助力老年(nian)(nian)人日常活動，延緩肌肉萎(wei)縮。

（2）工業制造

體(ti)力(li)增強：如振江(jiang)股份的(de)工業外骨骼適配比亞(ya)迪生產線，降低工人腰部勞損(sun)。

精(jing)準作(zuo)業：機械臂外骨骼(ge)輔助裝配、焊接等(deng)高精(jing)度操作(zuo)。

（3）軍事與應急

單兵(bing)負(fu)重：美軍(jun)“TALOS”外骨骼提升士兵(bing)攜行能(neng)力（可負(fu)重90kg）。

救災搜(sou)救：增強消防員或救援人員的(de)體力(li)與耐(nai)力(li)。

（4）消費級應用

運動助(zhu)力(li)：如日本Cyberdyne的HAL外(wai)骨(gu)骼增強登山者(zhe)腿部力(li)量。

游戲與VR：觸覺(jue)反饋外骨骼提(ti)升沉浸式體驗。

3. 技術挑戰(zhan)與發(fa)展趨(qu)勢

（1）當前瓶頸

能源問題：電(dian)池續航短（現(xian)有產品(pin)通常僅支持4～8小時）。

人機交互(hu)：如何更精準識(shi)別用戶意圖（尤其是腦機接口技(ji)術未成熟）。

成本(ben)高昂：醫療級(ji)外骨骼售價可達數萬美元(yuan)。

（2）未來方向

柔(rou)性外骨(gu)骼(ge)：采用仿生材料，更輕便舒適（如哈佛大(da)學的“軟體外骨(gu)骼(ge)”）。

AI自適應(ying)控制：通過機器學習優(you)化助力策略。

腦機(ji)融合：直接通過腦電波（EEG）控制外骨(gu)骼（實驗階段）。

4. 代表企業與產品

企業 產品 應用領域
Ekso Bionics（美國）
EksoNR
醫療康復
Cyberdyne（日本）
HAL
醫療/工業
Sarcos（美國）
Guardian XO
工業負重
Rewalk（以色列）
Rewalk Personal
癱瘓患者
大艾機器人（中國）
AiLegs
下肢康復

5. 外骨骼 vs 傳統機器人

對比維度 外骨骼機器人 傳統工業機器人
交互方式
人機協同
全自動/編程控制
適用場景
靈活、非結構化環境（如人體）
固定、結構化環境（如生產線）
技術核心
生物力學適配、輕量化
高精度、高負載

總結

外骨骼(ge)機器人是“人機融合”的(de)典型代表，正在(zai)從實(shi)驗室走向實(shi)際(ji)應(ying)用。未來(lai)隨著AI、材料學(xue)和能(neng)(neng)源技術的(de)進(jin)步，它可能(neng)(neng)像智(zhi)能(neng)(neng)手機一(yi)樣普及，徹底改變醫(yi)療、工業和日常(chang)生(sheng)活方(fang)式。

為更好(hao)服務行業，工業機器(qi)人(ren)小編(bian)特(te)建立機器(qi)人(ren)集成(cheng)商群，出示名(ming)片，加微(wei)信：13810274816。

本(ben)文由廣州佳譽醫療器械(xie)有(you)限公(gong)司/佛山(shan)浩揚醫療器械(xie)有(you)限公(gong)司聯合編輯(ji)  ;