可穿戴外骨骼机器人

文章来源:     发布时间:2017-12-04

面向助老助残产业需求与单兵负载机动的军事需求,研制一种可穿戴外骨骼机器人。基于人体生物力学模型,进行拟人轻量化承载机构构型,设计高集成度的髋膝一体化关节结构,提升机器人的运行效率;开发足底压力、肢体姿态与关节扭矩多源信息采集系统,设计一种基于无监督支撑向量机的外骨骼机器人步相切换算法,推理判断穿戴者行走状态,为外骨骼机器人实际应用提供有效的技术手段。依据意图识别和机器人运动输出两个交互通道的作用机制,采用基于最小作用力原理的力随动控制方法用于穿戴者的行进助力,实现人机之间的柔顺与协调控制。

先进所迄今已成功研制两代可穿戴外骨骼机器人系统样机,目前机器人可在承重负载45kg的情况下实现4.5km/小时速度行走,其氧气的消耗量比不穿“金属骨骼”时减少大约30%。2015年11月,研制的外骨骼康复机器人“钢铁战士”参加由中国人民解放军总装备部主办的“助力无限2015”穿戴式外骨骼助力装备挑战赛,在搬移托举能力比赛中表现突出,荣获该类比赛第一名。基于单兵作战外骨骼机器人研究成果,研究单位与上市企业合作成立股份企业开展外骨骼技术在民用领域的转移转化,开发一种针对脊髓损伤引致的下肢瘫痪病人的助残机器人,实现脊髓损伤引致的下肢瘫痪病人的独立行走,产品预计2018年上市,年产值达到5000万元,年均产值复合增长率预计达到30%。

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