科幻電影中，“外骨骼”的設(shè)定一經(jīng)推出，就持續(xù)引發(fā)人類想象，其中最為常見的，就是普通人穿上后，立馬變身超級戰(zhàn)士。隨著科技的進步，“外骨骼”的幻想已逐步成為現(xiàn)實，雖沒有電影中強大，但也開始為人類解決各種現(xiàn)實難題。

  近日，由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)信息學(xué)院李智軍教授團隊研發(fā)的一款“科大造”的新一代步行外骨骼機器人，實現(xiàn)諸多技術(shù)突破，未來將在康復(fù)領(lǐng)域，為老年人、腦卒中后遺癥、殘疾人等肢體活動受限的人群提供更多康復(fù)訓(xùn)練。

  走進位于安徽合肥的中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進技術(shù)研究院，在先進機器人應(yīng)用工程技術(shù)中心內(nèi)，研究人員正在調(diào)試一款模仿人類下肢的外骨骼機器人。

  中心工程師趙款款介紹，李智軍教授團隊從事外骨骼機器人研究已有十余年，而今年4月推出的新一代步行外骨骼機器人，步行速度達到1.3米/秒，擁有完全仿照人體的10個關(guān)節(jié)的自由度，實現(xiàn)無拐杖輔助，還可以適應(yīng)多種地形。

“目前國外同類產(chǎn)品，步行速度最快只有0.8米/秒，關(guān)節(jié)個數(shù)是一般4個。除了這些性能上的突破外，這款機器人更重要的創(chuàng)新，是可以適應(yīng)多種地形?！睂τ谥锌拼笱邪l(fā)的這款機器人，重慶大學(xué)機械傳動國家重點實驗室主任、博導(dǎo)，國家“杰青”羅均教授評價說，目前國內(nèi)外同類產(chǎn)品，只有少數(shù)能實現(xiàn)無拐杖輔助下的平坦地面行走，限制比較大，而李智軍教授團隊研發(fā)的這款機器人，既不需要拐杖輔助，還可以適應(yīng)上下樓梯、轉(zhuǎn)彎、跨越障礙等多種地形，是技術(shù)上的一大突破。

  此外，這款步行外骨骼機器人的問世，還解決了困擾該行業(yè)多年的研發(fā)難點――如何實現(xiàn)人機動態(tài)平衡。

  據(jù)悉，外骨骼機器人的研究涉及多個學(xué)科，涉及擬人化機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、驅(qū)動系統(tǒng)選擇、能源問題及控制系統(tǒng)原理等關(guān)鍵技術(shù)，其一大技術(shù)難點，就是通過傳感器收集人體意圖，進行機械反饋，從而實現(xiàn)人機動態(tài)平衡。

  “以前的步行外骨骼機器人，只能設(shè)計一個步態(tài)，人是被動跟隨，這款機器人極大提高了人的主動性?！壁w款款介紹，新一代步行外骨骼機器人控制周期為千分之一秒，可實時調(diào)整姿態(tài)，使機器人更加平穩(wěn)。同時通過最新的控制算法，根據(jù)人體與機器碰撞時產(chǎn)生的力，來判斷是讓機器跟隨人，還是人跟隨機器，進而提高人的主動性，達到更好的康復(fù)效果。

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