机械外骨骼是什么东西

『壹』 机械外骨骼是用什么材料制作的，该技术的原理是什么

机械外骨骼的材料组成包括钛合金、纳米材料等尖端材料，同时也包括柔性纺织材料这样的常规材料，其技术原理非常复杂，涵盖了仿生技术、微能源技术、传感器技术等共十多个领域，但是简单概括起来就是，借助微能源技术来供能、传感器技术来感应穿戴者的实时动作，从而为穿戴者实现“动能增幅”。

机械外骨骼的动能增幅原理，是由一环扣一环的多种尖端技术共同作用而成的，首先是要在材料技术、仿生技术、控制技术的基础上打造出这样一副机械外骨骼的结构，其次则是借助传感器技术、机器人技术、传动技术、嵌入式技术来感应并配合穿戴者的实时动作，最后则是借助微能源技术、数字电路技术来为穿戴者的动作供能——这样才最终实现“动能增幅”。

显而易见，光是把这些技术的名字罗列出来，本身就已经是长篇大论了，如果大家有兴趣了解更详尽的机械外骨骼技术原理，可以去查询相关的期刊论文。

『贰』 什么是机械外骨骼

机械外骨骼或称动力外骨骼（Powered exoskeleton），是一种由钢铁的框架构成并且可让人穿上的机器装置，这个装备可以提供额外能量来供四肢运动。

别称：强化服、动力服（Power Suit）、动力装甲（Power armor或Powered armor）、Exoframe、Hardsuit或Exosuit等。凭借这套“服装”，人类就可以成为所谓的“铁人”。

动力外骨骼更倾向于军用，除了能够增强人体能力的这一基本功能外，还要具有良好的防护性、对复杂环境的适应性以及辅助火力、通信、侦查支持等军用功能。

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机械外骨骼的特点是轻量柔软

“你可以想象一个像蜘蛛网一样的东西紧紧的结合你的贴身裤子，”设计和建造这款机器护甲的研究小组负责人、美国哈佛大学维斯研究所机器人学研究学者康纳·沃尔什（Conor Walsh）这样说道。

这套衣服并非第一款测试的机械外骨骼，尽管它可能是目前为止最舒服的。类似这种带有坚硬的金属和塑料外套的外骨骼已经用于帮助瘫痪人群摆脱轮椅，但它们仍然是笨重的机器。

这套服装比其它人造外骨骼要更轻，因为它不包含任何坚硬的结构，主要是有专门设计的纤维织物组成。新设计的外骨骼更类似于增强者而非辅助者。

它比坚硬的假肢外骨骼要更轻，重量只有7.5千克（并不包括驱动人造“肌肉”的 气源）。同时，这套服装依赖于人类行走时腿部的运动——它的特色在于在合适的时刻增加额外的动力或者力量。

『叁』 机械外骨骼原理是什么呀

机械外骨骼原理就是用高功率密度的驱动装置，非刚性连接套装在人体外，辅助人类肢体运动。是一种柔性、智能驱动系统。
有几个特点，
首先，在力学传动原理上，与汽车的助力转向系统类似；载重汽车最早使用液压助力转向系统，现在也有液压与机电混合，或者单纯电动的助力转向系统，有的轿车上也开始采用啦。通俗地说，就是原来要用100牛顿·米的扭矩转动汽车的方向盘，有了助力装置，将可能用10牛顿·米的扭矩就可以转动汽车的方向盘了。
然后机械外骨骼的动力驱动系统应当非自锁，通俗地说，就是人强制扭动就能对抗助力系统的驱动，避免助力系统非正常驱动而造成被驱动人体骨折。例如汽车雨刮、汽车电动锁、汽车车窗驱动系统，一般是采用蜗轮传动副，本身就有自锁特点，简单地说，当切断电源，就不能用手转动雨刮，对于助力系统，就将人的姿态给“定格”下来了。
机械外骨骼的动力驱动系统最难实现的关键是要重量轻，驱动力矩大而且非“自锁”，且不说在动力系统的设计上，非“自锁”的驱动装置功率密度一定要远远低于“自锁”的驱动装置；这套装置既要能辅助老年人和运动障碍人士搬运重物、攀爬楼梯，又要求自重轻；同时要求可靠性高，动力寿命长，简单地说，就是平均发生故障的时间长，不产生恶性人体伤害事故。
以中国一般的工业基础能力，一套机械外骨骼的总重量低于200公斤都困难，所以就没有实用价值。对于非作战的、日常生活实用的机械外骨骼系统自身的重量，工业发达国家可以做到50公斤的数量级，其价格同时也居高不下。这就是功率密度和功率重量指标。
机械外骨骼系统的驱动系统基本上都是高强度、加工精确、十分耐磨、韧性好的金属材料，碳纤维之类的复合材料没有多少用武之地，国内的冶炼水平差距巨大；加工的机床设备国内差距也一样遥远。例如要使用非圆曲面的齿轮加工、缸体研磨、优秀的热处理等等先进加工手段。
通常的旋转电动机驱动系统、液压动力系统，都可以用于机械外骨骼，从发展上来看，可以是传统的谐波挠性传动机构、历史悠久的记忆合金、新兴的人工肌肉。
气动机构不适合于应用在这种场合。
因为北京的李海峰不乐意开展相关的工作，她手下闲置的机床不允许加工示范装置，她指挥物业公司严密限制相关的准备工作，就不多谈了。
中国的工业基础薄弱，
连轻武器都做不过西方工业发达国家，
咋去做高功率密度的装置？？
去诈骗国家的钱，炮制论文倒是好题材。
这个领域没有啥好研究挖掘的，基础工业上去后，一切就水到渠成啦。
追问………………囧……

回答表面材料还有人体适配性都是题外话题，无关紧要。
金属材料冶炼要领先，机械加工要准确，刀具与加工设备要过硬。
其他运动仿真、动力学、运动干涉验证仿真等等都是骗人的把戏。
过去早就全面回答过啦，去网络网站知道栏目检索就有了。
这些专业国外是有限制地，专业有管制，关键实验室不给非结盟国家留学生进入，
华裔的企图和习惯，价值观念，惯用手法，地球人都知道，就别装了。
李海峰就是危害国家安全的高官！！！！！
在中国，没有关系、没有背景、没有后台，你想去做尖端科技、军事工业，妄想罢了。

『肆』 “机械外骨骼”这种装备可以运用在哪些领域

机械外骨骼近些年来已经非常火热了，有很多媒体对此有相关的报道，我们在很多影视作品中也能看到机械外骨骼的身影，最著名的就是阿凡达了，但是影视剧终归是影视剧，和现实存在一定的差异。之前由撒贝宁主持的一档节目也有介绍过机械外骨骼，当时让举重运动员都刮目相看。机械外骨骼又叫动力外骨骼，是一种钢铁结构可供人体穿戴的设备，主要通过提供额外的能力来协助四肢进行运动。现在可以用于军事，进行一些武器设备的搬运，可以节省人力；可以用于救援，节省救援时间，降低救援风险；也可以用于残疾人士，作为他们的义肢，方便他们的生活。

一、用于军事。

现在军事强调高科技作战，如果动用大型设备搬用武器等装备很容易暴露，如果使用机械外骨骼，既可以完成装备搬用，也能提高安全系数，最重要的是，一个士兵加一个机械外骨骼就可以搬用很多大型设备，非常方便，实用。前段时间，有新闻报道士兵借助机械外骨骼搬用需要销毁的武器装备，从之前4人费力搬用变成2人轻松搬用，足以看出便利程度。

关于机械外骨骼的应用领域，你还有什么好见解吗？

『伍』 人体外骨骼这种高科技，它的原理是什么

通过传感器和复信息处理器制的共同处理，最后能传输出能量。

人体外骨骼或称动力外骨骼是一种由钢铁的框架构成并且可让人穿上的机器装置，这个装备可以提供额外能量来供四肢运动。别称：强化服、动力服（Power Suit）、动力装甲（Power armor或Powered armor）等。凭借这套“服装”，人类就可以成为所谓的“铁人”。

动力外骨骼更倾向于军用，除了能够增强人体能力的这一基本功能外，还要具有良好的防护性、对复杂环境的适应性以及辅助火力、通信、侦查支持等军用功能。

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动力服——

动力服是设计成用来保护穿戴者的，例如为了保护士兵或建筑工而设计，或设计用来进行救援身处险境的人员上。广泛一些的用途则是用来做为义肢与帮助老弱者行动。

其它的用途则是用来进行救援行动，就像在一栋要倒塌的建筑物里，这个装置可以提供给工人很大的力量来举起重物，同时保护它不被落下的碎石砸伤。在日本，有银行为需常搬运沉重钞票及硬币的员工配备外骨骼，以降低身体负担。

『陆』 你觉得机械外骨骼可以帮助你做些什么

对于这种机械外骨骼，以前我们都是从动漫当中看到的，比如一个人他要打怪兽，突然之间他就变身成为了某一个机械外骨骼的超人。这些超人他们比一般人力量大千倍，他们的速度也比一般人要快上几十倍，他们可以搬动常人无法搬动的东西，他们可以去常人无法到达的地方，他们可以飞檐走壁，他们可以轻松跨越七八米宽的桥梁，这些确实让人觉得非常的玄幻，但是这些其实离我们并不远。

对那些被截肢的人，带上机械外骨骼，能够让他们更好的生活。现实生活当中总有那么一些人因为交通事故，因为某些不信任的事情要导致截肢，所以机械外骨骼能够有效的帮助这些被截肢的人，让他们能够更好的生活，或者说像像一个正常人一样生活啊。

『柒』 机器人外骨骼，它是怎样造福人类

外骨骼机器人技术是融合传感、控制、信息、融合、移动计算,为作为操作者的人提供一种可穿戴的机械机构的综合技术。它是指套在人体外面的机器人，也称“可穿戴的机器人”。

『捌』 外骨骼的机器外骨骼

1. 赛百达因Hal-5 日本科技公司“赛百达因”(Cyberdyne)研制的HAL-5是一款半机器人，拥有自我拓展和改进功能。它装有主动控制系统，肌肉通过运动神经元获取来自大脑的神经信号，进而移动肌与骨骼系统。HAL（混合辅助肢体的英文缩写）可以探测到皮肤表面非常微弱的信号。动力装置根据接收的信号控制肌肉运动。 HAL-5是一款可以穿在身上的机器人，高1600毫米，重23公斤，利用充电电池(交流电100V)驱动，工作时间可达到近2小时40分钟。HAL-5可以帮助佩戴者完成站立、步行、攀爬、抓握、举重物等动作，日常生活中的一切活动几乎都可以借助HAL-5完成。HAL-5装有混合控制系统，无论是室内还是户外均有不错表现。 2. 救援机器人T52 Enryu T52 Enryu是机器人家族的一个大块头，重量近5吨，身高达到3米。它非常强劲，可以帮助救援人员清理路面上的碎片。T52 Enryu可以在任何灾害的救援工作中派上用场，例如地震。它靠液压驱动，也被称之为“超级救援机器人”，能够举起重量近1吨的重物，机械臂则可以完成所有类型的动作。T52 Enryu由日本公司Tmsuk 于1994年3月设计，而后在长冈技术科学大学接受测试。测试中，它成功从雪堆上举起一辆汽车。 3. 松下充气式外骨骼
松下充气式外骨骼在设计上用于帮助瘫痪患者。它的肘部和腕部装有传感器，允许手臂控制8块人造肌肉。人造肌肉内装有压缩空气，用于挤压瘫痪部位。 4. 伯克利·布里克外骨骼
伯克利·布里克外骨骼由美国国防高级研究计划局(DARPA)设计，致力于帮助士兵、营救人员、野火消防员以及其他所有应急人员的Bleex计划为设计提供资金支持。设计伯克利·布里克外骨骼的目的就是帮助这些人员轻松携带各种装备。 5. 机甲外骨骼
机甲外骨骼是科幻小说中经常出现的机甲的一种复制品，高度达到18英尺（约合5.48米），由美国阿拉斯加州的工程师卡洛斯·欧文斯发明。机甲外骨骼实际上是一种步行机，由里面的驾驶员操控。它的外形与人类似，正如科幻小说中所描述的那样，它也拥有一身好拳脚和剑术。 6. Stelarc外骨骼
Stelarc外骨骼是一款肌肉机器人，外形与蜘蛛人类似，长有6条腿，直径达到5米。它是一种混合人机，充气和放气之后便可膨胀和收缩，与其他外骨骼相比具有更高的灵活性。使用时，操作人员需站在中间，控制机器朝着面部方向移动。Stelarc外骨骼由流体肌肉传动装置驱动，装有大量传感器。 7. 脑控外骨骼系统
这种外骨骼能够实现骨骼、肌肉与神经系统之间的交互作用。所有骨骼和肌肉都由大脑直接控制。脑控外骨骼系统由美国密歇根州大学的神经力学试验室设计。 8. Springwalker外骨骼
Springwalker外骨骼能够像所有动物一样奔跑跳跃。借助于这种外骨骼，佩戴者的奔跑速度最快可达到每小时35英里（约合56公里），跳跃高度可达到5英尺（约合1.52米）。 9. 被谋杀教授步行辅助设备
这款步行辅助设备用于帮助少肌症患者恢复身体机能。少肌症可导致患者骨骼肌流失。之所以起“被谋杀教授”这个名字是因为这款步行辅助设备由美国弗吉尼亚理工大学被人枪杀的凯文·格拉纳塔教授研制。格拉纳塔早已经离开人世，但他研制的步行辅助外骨骼却仍在帮助着很多患者。 10. 引力平衡腿部矫形器
引力平衡腿部矫形器在设计上用于帮助佩戴者在不受引力影响下走路。由于消除了引力影响，这也就意味着轻偏瘫患者在这种矫形器帮助下可以很容易行走。借助于这种设备，轻偏瘫患者可以重获力量和控制能力。这种矫形器由美国特拉华州大学研制，可以进行调节，能够在腿部移动和引力之间实现一种平衡。

『玖』 机械外骨骼的介绍

机械外骨骼，又名“外骨骼装甲”或“外骨骼机甲”，其结构类似昆虫的外骨骼那样，能穿在人身上，给人提供保护、额外的动力或能力，增强人体机能，如使腿残疾的人能自己上楼，让士兵能健步如飞、无障碍奔跑且不会疲劳、不会受伤.可以使用二段跳 ，机架上面的手套具有粘性，可以吸附金属等等。电影《钢铁侠》中的钢铁衣就是机械外骨骼的典范，《异形》、《黑客帝国》、《机械战警》中也出现过机械外骨骼。机械外骨骼即为传统科幻作品中“机甲”的简化版。

『拾』 机械外骨骼是什么

机械外骨骼，往往可以和动力外骨骼（Powered Exoskeleton）混用，它是一种可以穿戴的动力装置。。甲虫和虾这类节肢动物身体表面的那一层硬壳就是外骨骼，主要起保护和支持作用；而动力外骨骼则是指那些自带动力的、可穿戴的机械设备，它可以让步兵变成装甲战车，或者让截肢的人或者老人重新生龙活虎。 早在1960年，通用电气就开始了机械外骨骼的研究，但是当时他们开发的设备只有一只手。麻省理工学院（MIT，Massachusetts Institute of Technology）从1978年也开始了研究，但是目前看起来比较有希望的是美国国防部承包商雷神（Raytheon）公司开发的XOS，有望能未来几年内进行战场实验。和洛克希德·马丁公司近期推出的“人类负重外骨骼”相比，XOS功能更强大一些。 除了军方外，动力外骨骼在民用领域也大有可为。日本筑波大学的机械人专家山海嘉之（Yoshiyuki Sankai，一译“三阶吉行”）和他的同事们研制的HAL，是人体辅助义肢（Hybrid Assistive Limb）的缩写，主要用于医疗领域，帮助残障者行动和伤患复健，以及为护士们助力，已经有了上市的产品。日本东京农工大学开发的一种动力外骨骼瞄准老人这一市场，希望能够帮助老人完成一些体力劳动。