外骨骼

外骨骼，是生物體的外部支撐結構。 在許多動物物種中發現天然外骨骼是身體的一部分。 節肢動物，包括昆蟲、蜘蛛、螃蟹和龍蝦屬于動物界最 大的門。

另一方面，這里討論的人造機器外骨骼是人體佩戴的機械結構，相對容易拆卸。 因此，它們也被稱為機器人套裝。 矯形器已在醫學上使用了很長時間。 在這個領域，外骨骼代表了提供醫療輔助的另一種選擇。

外骨骼采用可穿戴機器人或機器的形式來輔助或放大穿戴者的運動，例如通過伺服電機驅動外骨骼的關節。

在醫療應用中，例如脊髓損傷后，當神經肌肉和骨骼系統的結構和功能特性太有限而無法通過矯形器實現活動時，外骨骼可以作為提供輔助的額外選擇。 在完全性截癱患者 (ASIA A) 中，根據這一損傷高度高于胸椎 (T12) 的標準，外骨骼作為矯形器的替代品變得很有趣。 對于不完全性截癱患者 (ASIA B-D)，矯形器甚至適用于 T12 以上的病變高度，以促進患者自身的活動，使動員措施能夠取得成功。 與矯形器相比，外骨骼承擔了大部分主動肌肉工作。

康復機器人主要關注用于治療目的的外骨骼的開發。 康復機器人學是一個交叉學科的研究領域，結合了電氣工程、機械工程、計算機科學、生物醫學工程、神經科學和康復科學等領域。 研究課題包括：

• 運動學發展
• 機器人控制與 監管
• 觸覺系統
• 多體動力學
• 生物力學
• 用戶界面設計
• 生物反饋
• 運動分析
• 臨床研究（與臨床合作伙伴合作）

機器人輔助設備主要用于治療目的。 該設備允許任何步態運動，例如在水平地面上行走或在腳的完全引導下爬樓梯。 所用驅動器的高動態性也首次使模擬步態障礙成為可能，例如不平坦的地面、絆倒或打滑。

人體工學骨骼主要是為體力勞動者開發的。 現代汽車于 2016 年展示了其在重型工業外骨骼方面的成果，現代汽車于 2017 年展示的 H-WEX 據說能夠用于協助提升重物。 在提高性能的同時避免壓力損傷的支持是輕工業外骨骼領域的賣點：例如，在舉起和處理工具時，仿生系統狂熱據說可以降低下背部區域的壓縮壓力。 在 CES 2017 上，現代為工人推出了一款外骨骼：現代腰部外骨骼 (H-WEX)。

最近才在工作場所使用外骨骼。 多年前就在工業環境中進行了原型測試，因為許多公司都對在工作環境中使用外骨骼感興趣。

指南“在專業環境中使用外骨骼進行與工作相關的肌肉骨骼疾病的一級、二級和三級預防”提供了外骨骼使用的安全評估。 這包括廣泛的經驗，包括機器安全（協作機器人）、個人防護設備和工作場所身體壓力的風險分析等領域。

一方面，SRI International 的 Superflex 配備了傳感器，使佩戴者能夠（重新）學習動作，并且僅在必要時才開始活動。 Superflex 套裝不僅旨在讓老年人恢復行動自由，而且還可以提高工人和士兵的效率和安全性。