吴 涛， 刘 放， 庞振华， 唐 语

(西南交通大学机械工程学院， 成都 610031)

人体携行外骨骼是一种可为人体下肢行走提供关节助力的装置，其特点在于引入了人的智能决策，同时放大人体关节运动机能[1]。人体携行外骨骼具有广泛的应用前景，民用方面可应用在老年人和残障人士的辅助行走、步态康复训练等，军用方面可应用于提高士兵作战时的负重能力，提高士兵野外负重的持续能力和运动机能，也可提高后勤仓储内不规则装备的装卸和搬运效率，有着积极的社会意义和经济效益。

近年来，中外专家学者进行了许多关于外骨骼的研究。文献[2]提出了关于人类外骨骼相容性和相互控制的一般概念，综述了几种具有减少交互力相关概念的上肢和下肢外骨骼，强调了上肢和下肢外骨骼建模策略的显著区别。文献[3]基于伺服系统的饱和状态，提出了一种新的混合开关控制策略，以最优地选择基于稳定性或性能的补偿器和控制器。文献[4]设计了带有下肢外骨骼的轮椅三维模型，并利用SolidWorks进行了运动分析, 利用MATLAB中的SimMechanics预测了下肢外骨骼的行为模式。文献[5]使用外骨骼模拟器测量代谢消耗，发现具有低转动刚度的弹性脚踝外骨骼可以降低用户在慢速和快速行走时的代谢成本，但不能降低中间行走速度。文献[6]在正常步态周期下计算了跟踪误差和用户舒适度等性能指标，详细分析了侧隙类型、侧隙方向和侧隙范围等参数的影响。文献[7]设计出了一款以电为动力的BLEEX外骨骼，并与之前设计出的外骨骼样机进行对比，得出了电动外骨骼在工作效率以及额定负重载荷等方面都显示出较强的优越性。……