资料介绍
现代高科技的发展总能给人带来意想不到的惊喜,对于脊髓损伤和脑卒中(中风)患者来说,站立行走似乎是一个可望而不可及的梦想,而自动走路机的诞生,将使这一梦想变为现实。
本文要讲的是自动走路机的典型代表,外骨骼机器人。所谓外骨骼机器人,通俗来说就是“套在人体外面”的机器人,它是基于仿生学和人体工程学的设计,也称“可穿戴机器人”,外骨骼的坚硬外部可为人体提供支撑和保护作用,主要针对肢体残疾患者,帮助他们实现坐、站、行走、上下楼梯等基本功能。机器人外骨骼,它是电子、机械、仿生的跨界融合,是面向未来的前沿技术。
外骨骼机器人对于人自身而言,比较实际的作用是进行 “自我拯救”。和伟大的自然相比,人类虽拥有超出地球其他生物的大脑,但是却有脆弱和柔软的身体。对于许多下肢行动障碍的人士,拐杖能起到一定帮助。但是机械外骨骼能更好地增强人的肌肉和行动能力,这些人群或许能够重获行走能力。
为达到良好的人机交互,现有的以模拟显示为人机交互的IT时代即将画上句号,智能穿戴将成为虚拟与现实的界限。基于智能穿戴设备,可以预测,未来机器人外骨骼将大有市场。机械外骨骼,未来可能是人类从外部辅助自我的终极产品。
外骨骼机器人作为一种自动走路机,是如何运转的呢?
其实它通过搜集人体表面的肌肉电信号,来对机器人传达行走的意志,从而帮助人行走。
这种自动走路机包括硬件和软件两个部分。其中,主要硬件部分包括人体传感器、环境传感器和动力结构,主要软件部分涵盖了人机交互指令与算法和云端引擎。通过硬件和软件二者的协作,实现了类似人类“植物神经”的独立运行平台。具有身随意动的自动反应能力和承载能力。
外骨骼机器人具有随动步态特性,不需要借助拐杖,具有一定的自平衡性。外骨骼机器人不是依赖于纯编程的技术,而是通过人工智能和深度学习技术,实现人机实时交互的心随意动模式。外骨骼机器人利用陀螺仪+加速度计+肌肉电信号等方式结合来感知人体行为,采用高级的方式进行驱动,以激光+ 超声感知外界环境,可以防止撞墙,通过这种方式来实现人机交互。
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