外骨骼机器人.ppt

外骨骼机器人 浦 自1006 姚煜 何谓外骨骼？ 外骨骼：一种能够提供对生物柔软内部器 官进行构型，建筑和保护的坚硬外部结构。 机械结构运作原理 增 加 负 重（举起5吨重物） 加 快 速 度（像博尔特那样奔跑） 防 护 （穿越枪林弹雨） 自我修复损伤 迅速更换功能 自 我 供 电 诞生与发展 早在上世纪60年代 美国通用电气公司 研制出名为“哈迪曼”的装备。 诞生与发展 后来麻省理工学院等一些研究机构，也进行这些装置的研究 ，并且为这类装置起了个形象的名称“人体外骨骼”或“外骨骼机器人” BLEX 下肢末端外骨骼 HULC “Human Universal Load Carrier”是美国洛克希德·马丁公司（Lockheed Martin）旗下的伯克利仿生科技公司（Berkeley bionics）开发的军用动力外骨骼。 Cyberdyne HAL-5 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 技术难点： 控制中枢 传 感 器 能 量 难点之 控制中枢 控制中枢——外骨骼机器人的大脑 由于人体运动的复杂性，控制中枢所要处理的数据非常庞大，需要cpu很快的处理速度。进行实时的控制，或条件反射式控制。 难点之 传感器 传感器数量多，成百甚至上千。检测人体各个关节(手关节、踝关节 、膝关节 肘关节)的力的大小、力的方向、力的分布、动作的速度、加速度以及旋转角度的信息。 监测数据实时传递给控制中枢，控制中枢及时下达指令。如果有延缓、动作不准确，就会严重影响人的运动 难点之 传感器 机器人与人体的平衡性（重心）的保持 人体每换一个姿势时，传感器就要重新测定当前人体的各项数据。稍有计算失误或延迟，就会失去重心 计算机计算人体中心，预测人体的下一步动作 难点之 能量 主要为锂电池、燃料电池 锂电池：比能量大（还有待进步、类比发动机的推动比） 贵 一般正常供电四五个小时，甚至更少。无法满足远距离、长时间的运作要求 未来 前景 随着科技的高速发展，相信总有一天，人类会解决上述难题；完美结合人与机器、高智与高能；制造一件可穿戴的机器人。 DEMO * 功能： 液压驱动 电动驱动 *