陈勇,马文彬,吴维

(大连交通大学 机械工程学院，辽宁 大连 116028)*

我国人口的老龄化越来越严峻，截止到2020年5月，65周岁及以上的老年人占全国总人口10.83%[1]. 脑瘁中、帕金森、阿尔兹海默症是老年人的常见病和多发病，每年新发病的患者约为200万，80%的患者会引起下肢偏瘫，导致下肢肌肉薄弱，无法提供足够的力量完成行走，不同程度丧失了运动能力，偏瘫较轻的老年人可以依靠轮椅进行运动，偏瘫严重的老年人需要常年卧床，经常引起褥疮、肌肉萎缩、静脉血栓、泌尿系统感染、骨质疏松等并发症，在身心方面长年忍受着常人体会不到的痛苦，给家庭和社会带来巨大的负担[2-4].

下肢外骨骼机器人穿戴在老年人的腿上，充当老年人穿戴者的外骨骼，帮助老年人重新站立和行走，促进血液循环，防止肌肉萎缩，减少并发症的发生，能够恢复老年人的运动能力和生活能力，重新回归社会[5-7].

目前的下肢外骨骼机器人虽然多种多样[8-10]，但是很少考虑刚度变化和姿态调整，穿戴者与下肢外骨骼机器人的运动协同性较差[11]，引起严重的位姿误差，限制穿戴者的运动灵活性，增加穿戴者的行走疲劳[12]，制约下肢外骨骼机器人的应用[13].

气动肌肉具有高功率密度、轻质柔顺等特点，近年来很多科研机构逐渐开始将气动肌肉作为下肢外骨骼机器人的驱动方式，开展相关研究. Beyl等人采用气动肌肉对下肢外骨骼机器人进行力矩控制，穿戴者以0.7 m/s速度行走时，下肢外骨骼机器……