根据提供力量支持的位置不同,目前主流的外骨骼机器人从产品形态上看主要包括三类:上肢外骨骼机器人、下肢外骨骼机器人和腰部外骨骼机器人。不同形态的外骨骼应用于不同的场景,比如工业领域、民用领域、医疗领域等。
下肢外骨骼机器人
下肢外骨骼机器人从形态上可分为两种类型。一种类型是全覆盖型:包括位于腰背部的主机箱,完全包裹两条腿外侧的金属结构,以及足底金属结构,部分产品会有配套的拐杖以实现控制和支撑功能,部分产品会辅以支架或吊绳。主机箱中有系统运行平台、电源等硬件模块,其大小、重量因每个产品而异。在下肢结构上一般会将髋关节、膝关节和踝关节设计为可动关节,通常将可自由活动的关节数量称为“自由度”,自由度的高低与机器人模拟人形态的能力息息相关。另一种类型是半覆盖型:除主机箱外,下肢仅有腿部固定结构、关节及连接结构,产品设计更加紧凑、轻质。一般来说,产品越重,适用的人群对机器的需求越高,机器为人提供的支撑越大,如瘫痪患者、偏瘫患者等;轻质产品的使用场景也相对更为灵活,适用人群具备一定行走能力。
上肢外骨骼机器人和半覆盖型的下肢产品的形态很相似,仅是将固定在下肢的结构转移到了上肢,从结构上看也主要通过有自由度的关节在辅助人体的活动。
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腰部外骨骼机器人形态上类似曾经红极一时的“背背佳”,通过织物将产品固定在背后,产品的主体即为背在身上的主机箱,各种功能模块都布置在机箱内部。主要用于频繁弯腰搬运的场景,如物流、建筑工地等。
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