邓 斌，赵英朋

(西南交通大学先进驱动节能技术教育部工程研究中心，四川 成都 610031)

1 引言

随着科学技术日新月异的发展，下肢外骨骼机器人技术也得到快速的更迭，针对不同场合具有更加良好的适应性。美国加州大学伯克利分校人机工程实验室于2004年研发出一种具有真正意义上的拟人化下肢外骨骼机器人[1](Berkeley Lower Extremity Exoskeleton，BLEEX)。BLEEX能够跟随穿戴者完成基本动作，如平地行走、弯腰、跨越或俯身绕过障碍，首次完成8字形行走。BLEEX的升级版HULC[2]结构上更加符合人体特征，液压系统更加高效合理，满足士兵对灵活机动性和稳定支撑性的需求，还能完成下蹲和匍匐等复杂动作。SARCOS公司于2008年成功研制出外骨骼机器人XOS[3]。

国外在外骨骼结构，控制算法等方面技术成熟，国内对外骨骼相关研究起步较晚，技术还在不断发展当中。文献[4]试验验证单关节(膝关节)驱动比多关节驱动更加节能，因此只在膝关节设置一处液压驱动单元，取消踝关节和髋关节处驱动单元，在髋关节和外骨骼背板之间新加一套凸轮连杆机构，代替原先髋关节部分功能。

背包式负重行走对于军人来说就像是家常便饭，外部负重施加压力作用于人体肩部，背部及臀部，间接影响人体重心位置变化。为了保持人体稳定和平衡，人体躯干势必做出调整以适应外加负载所带来的影响。外骨骼机器人的出现很大程度上解决了负重给人体带来的负重感，文献[5]表明外加负重95%的重量由外骨骼承受，只有极少部分负重由人体承受。……