“机械外骨骼”，通常也称为“动力外骨骼”（），本质上是一种可穿戴机器人。 它将人类的智能与外部机械动力装置的机械能结合起来什么是机械效率，可以为人们提供额外的动力或能力，增强人体功能。
来自意大利实验室的身体外骨骼机器人
一方面，佩戴机械辅助外骨骼的人们可以轻松完成平时比较困难的任务，比如让肢体残疾人像正常人一样行走、让物流配送人员轻松搬运重物等。添加耗能组件后，外骨骼还可以用作可穿戴健身设备。
现在，机械外骨骼的研究引起了很多科学家的兴趣，他们开始从仿生学的角度研究人工外骨骼。 它们已被应用于工业生产、军事、科学研究等许多领域。
制作“机械外骨骼”需要哪些技术和材料？
首先，机械外骨骼需要具有良好的耐磨性，因此其机械系统设计和关节自由度要与人体结构和自由度相匹配，材料要求要轻、强。
其次，要实现机构的机动性并拥有自给自足的供能装置，且供能装置必须尽可能轻便、高效。
最后，灵活、轻量化的执行器和控制算法对于实现机构的顺应控制、人机协调和信息反馈至关重要。
因此，机械外骨骼的实现与材料技术、仿生技术、微能源技术、机器人技术、传感器技术和控制技术的发展密切相关。 它是一项高度集成的技术，与各种支撑技术的发展密切相关。 相关的，它也促进了其他相关技术的发展。
机械外骨骼对结构强度的要求非常高，因为坚硬的材料一旦断裂，极有可能对人体造成伤害。 目前，有许多机械外骨骼的机械结构采用以下材料：
这些材料重量更轻、强度更高、能抗疲劳，满足机械外骨骼的结构强度要求。
“机械外骨骼”的发展和应用前景如何？
最早的机械外骨骼是下肢外骨骼。 这个想法由Yagn于1890年提出，并申请了美国专利。
最早的下肢机械外骨骼设计图
通过放置在腿后面的弓形弹簧片增强人体行走、跑步和跳跃的能力。
通用电气公司于1965年11月发起的“人类与”项目在进展过程中遇到了许多问题。 例如，外骨骼工程师最终放弃了最初选择但难以解决稳定性问题的机械液压伺服。 相反，使用电液伺服系统。
直到1969年，外骨骼的上部（手臂）才完成。 到了1970年，下部（脚）也已经完成，但当时的人们还没有了解外骨骼双足行走所必需的双足运动原理，所以最终还是无法在没有辅助的情况下实现正常行走。
在现代机械外骨骼技术的发展中发挥着至关重要的作用的是美国国防高级研究计划局（DARPA）计划中一个名为“增强型人类表现外骨骼系统”（EHPA）的项目，该项目旨在增强士兵的承重和承重能力。作战能力。 通过EHPA项目，四家研究机构成功开发了机械外骨骼系统，分别是：Jet Inc.（加利福尼亚州）、Oak Ridge（田纳西州橡树岭）、盐湖城（犹他州）和Oak Ridge（加利福尼亚州）。 此外，还有一大批其他机构在外骨骼的一些相关技术上做出了重大贡献和突破。
截至目前，机械外骨骼根据应用领域和功能的不同主要分为军用机械外骨骼、民用机械外骨骼和医用机械外骨骼。
军用机械外骨骼主要用于提高士兵单兵作战能力。 该装备不仅为士兵提供高效的负载能力和移动速度，还集成了大量武器装备、通信系统、生命保障系统，显着提高士兵的作战能力和战场生存能力。 例如，美国的伯克利下肢外骨骼（Lower）也称为BLEEX和XOS。
布利克斯
民用机械外骨骼主要用于装备行动能力未发生改变的老年人和残疾人，使其重新获得行走能力。 如日本公司的HAL系列机械外骨骼和以色列的机械外骨骼。
哈尔
医用机械外骨骼可以帮助神经损伤、行动不便的患者进行康复训练，如北京大爱公司的下肢骨骼康复训练机器人。
达艾
受成本和消费水平的限制，机械外骨骼在医疗康复训练领域受到更多关注。 但目前，由于机械外骨骼仍是我国新兴的医疗机器人产业方向，相关配套供应商和国家标准对医疗器械的分类和检测存在滞后，因此距离大规模实际应用还存在一定差距。
而从长远来看，机械外骨骼市场化的最大障碍主要体现在其安全性能上。 如果未来能够在安全性能保障方面取得重大突破，能够有效降低使用过程中对人体造成伤害和二次伤害的风险，并且通过量产大幅降低制造成本，机械外骨骼必将得到广泛应用。应用于民用领域，特别是残疾人医疗救助领域。
参考。 李晓明. 基于外骨骼技术的机器人远程控制[D]. 浙江大学，2004。李慧英，王惠媛，张鹏军，等。 外骨骼机器人发展趋势研究[J]. 机械工程师，2011，8：9-10。韩飞，蔡宜旭，杨勇，等。 可穿戴式上肢外骨骼健身器材创新设计研究[J]. 科技企业家，2013（011）。 殷殷。 外骨骼机器人研究现状及发展趋势[J]. 科技风，2018（15）：13。 陈峰. 可穿戴式助力机器人技术研究[D]. 合肥：中国科学技术大学，2007。朱惠英，杨海乐，林星宇。 外骨骼可穿戴助力行走机器人技术综述[J]. 测量与测试技术，2019（7）：19。N.Yagn。 对于 、 、 和 。 US No.，1890。AM，Herr H.Lower 和：以及最先进的技术[J]。 IEEE，2008，24(1)：144-158。 E，Sater JM，Main J. 人类 (EHPA)：A [J]。 日本医学杂志，2002，20(8)：822-826。 郝世充. 机械外骨骼的研究现状及发展趋势[J]. 中国装备工程什么是机械效率，2018（24）：87。包仁仁，冯健，陆英男，等。 下肢动力外骨骼机器人研究进展[J]. 科技创新导报，2019（13）：41。
