多地形环境下无拐支撑的新一代步行外骨骼机器人

基于技术的痛点和难点，中国科学技术大学先进技术研究院先进机器人应用工程技术中心在人机混合智能的生机电系统协调一体化关键技术方面取得突破，实现解读操作主体的行为意图，穿戴机器人对于周围环境感知，通过多源物理量检测与环境感知反馈，建立穿戴外骨骼机器人主动认知智能；并综合人机两方面认知结果，形成人机协同混合增强智能，最终实现对可外骨骼机器人的直觉控制。

全方位改进了外骨骼机械设计、控制算法和拟人化的步态，攻克关键技术，完成了新一代下肢康复外骨骼机器人自主研发，可以实现无拐杖辅助下平地行走、跨越障碍、转弯以及上下楼梯等场景，帮助穿戴者释放上肢负担，扩大运动范围、增加平衡性和安全性。这将是新一代在无拐杖支撑条件下实现多地形环境下步行康复外骨骼机器人，推进了我国外骨骼机器人在康复医疗行业的快速发展。

该款机器人基于仿生学和人体工程学自主研发的一款智能可穿戴式下肢外骨骼机器人，重约40kg，能够根据不同穿戴者的身高进行调节，与穿戴者进行很好的贴合。它是目前国内自由度数最多的外骨骼机器人，下肢自由度多达10个，其中8个主动自由度，包括膝关节的收缩和伸展，髋关节的收缩和伸展、内收和外展以及外旋和内旋，2个被动自由度分布在踝关节。该款外骨骼机器人也集成了多种传感器，如足底力传感器、姿态传感器以及绝对值编码器等，通过多传感器信息融合，使得该款外骨骼机器人在运行过程中更加稳定和安全。

新一代步行外骨骼机器人优势

与当前国内外研制的各类外骨骼机器人相比，新一代步行外骨骼机器人具有以下优势：

1、轻松使用：（1）拟人仿生步态，按照人体走路模式，实现多地形运动，平地，曲线转弯、跨越障碍，上下楼梯。（2）在无任何拐杖辅助，穿戴机器人维持穿戴者与机器人整体平衡与重心转移，轻松行走。

2、穿戴舒适：（1）使用者可独立穿脱、根据穿戴者升高调整。（2）适应所有使用者腿部外形，减少骨折、压疮等风险。

3、关键技术：（1）自适应区域控制方法：根据人体意图调整下肢关节约束通道，实现不同地形自由切换控制。（2）人机博弈分享控制：感知人体COM位置变化，在安全情况下，机器人柔性顺应人体前进速度或者在危险情况下，约束人体前进速度。

科技总是在奔涌向前，随着国内高校、科研院所、优秀企业等的不断研究，在不远的将来一定会有更高级智能人机交互、更加灵活舒适运动功能的外骨骼机器人产品投入市场，造福普罗大众。