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柔软的外骨骼和外套装

软外骨骼,从左到右:哈佛软机器人外骨骼-Wyss研究所,松下REALIVE-松下电器工业有限公司,DSTO运营外骨骼-Gizmodo.AU
软外骨骼,从左到右:哈佛软机器人外骨骼-Wyss研究所,松下REALIVE-松下电器工业有限公司,DSTO运营外骨骼-Gizmodo.AU

一种新型的可穿戴机器人正变得越来越受欢迎:软外骨骼或外服!软外骨骼解决了外骨骼的一个主要问题:外骨骼是一个硬的,刚性的结构,必须穿在一个柔软的,灵活的身体。柔软的外骨骼和外骨骼服去掉了构成经典外骨骼的所有坚硬、刚性框架。这种新型可穿戴机器人完全由软材料制成。一些组件,如电池组和控制器必须保持刚性,但通常被藏在用户身后的背包里。电力只能通过柔性材料传输,例如鲍登电缆(与自行车刹车用的材料相同)、空气肌肉(可以利用压缩气体收缩或膨胀的软管)或因发热或电流而收缩的细丝。

软外骨骼的优势:

当外部金属框架被拆除,软外骨骼拥有一些巨大的优势,比他们的常规对手:

  • 柔软的外骨骼是顺应性的(它们随身体弯曲)。
  • 自定义安装一个软外骨骼到个人用户变得更简单。软外骨骼不需要扫描用户,然后为每个人定制一套金属套装,它的尺寸应该和衣服一样大。
  • 柔软的外骨骼更小,更轻,消耗的能量更少。
  • 宇航服更容易穿:它们对使用者的关节的限制更少。
  • 外太空服可以穿在衣服下面。这是一个非常大的问题,因为一般来说,目前的外骨骼被认为是丑陋和没有吸引力的。如果一个增强的外骨骼在使用时可以完全隐藏,那么它将使普通人群更容易采用它(请注意,有些被动外骨骼已经可以做到这一点,例如Ski Mojo)。在任何其他类型的外骨骼之前,一般公众最有可能对外骨骼进行改装。
  • 软外骨骼可能比刚性框架可穿戴机器人便宜得多。

软外骨骼的缺点:

软外骨骼的主要缺点与它们的主要强度相同:它们没有外部刚性框架。这意味着可穿戴设备将难以将能量从身体任何部位转移到地面。电机和传感器将更难安装。此外,执行器产生的扭矩和力将进入用户体内。例如,假设一位老人使用外骨骼进出商店,外骨骼必须在平衡、楼梯、进出车辆等方面提供帮助(目前市场上没有任何产品可以做到这一点,但技术正在接近)。一个柔软的外骨骼可以提供额外的力量来补充使用者的肌肉,但是如果不是全部的话,大部分能量都会进入使用者的身体。老年人和残疾人的骨骼和肌肉已经衰弱,因此给他们的身体增加更多的压力将适得其反。伟德betvictor app

如果软外骨骼能够像实心框架外骨骼一样仅在从用户处传输力和能量所需的持续时间内工作,然后再次变软,则可以解决上述缺点。还有一种可能性是中间立场,即外骨骼产品的一部分仍然是刚性的,但通过制作柔软的外骨骼服开发的一些设计技术被集成到最终设计中。

软外骨骼示例:

Power Jacket, REALIVE松下电器-松下电器工业有限公司,2006,http://goo.gl/L3d5Vd
动力夹套,由松下-松下电气工业有限公司生产

动力外壳- REALIVE™
松下-松下电器工业
2006年9月

动力夹克是最早的软外骨骼之一。由松下的母公司Mathushita电气工业公司开发,供一只手臂失去运动控制能力的中风患者使用。动力夹克是非常柔软和顺从,使它很容易穿。一个套管内装有非接触式传感器,用于监测健康手臂的位置。另一套装有8块空气肌肉,在充满压缩空气时收缩。宇航服与一个移动空气压缩机相连,空气压缩机也装有一个控制显示器。动力夹克是它自己的主从系统:一只手臂是远程操作员,而另一只手臂执行动作。它不清楚这个项目变成了什么,因为所有更新的松下外骨骼是一个标准的刚性框架。

有关REALIVE™动力外壳的更多信息,请参阅松下总部的消息.

澳大利亚国防科学和技术组织作战外骨骼伟德betvictor app

澳大利亚国防科技组织被动软外骨骼| Gizmodo.UK | 2伟德betvictor app015年8月
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澳大利亚国防科学技术组织运营外骨骼是一种被动的、柔软的外骨骼,旨伟德betvictor app在减轻步兵的负担。根据Gizmodo的原始文章。在英国,一个普通的澳大利亚士兵需要携带重达85公斤的装备、武器和补给。从这个角度来看,85公斤的重量相当于携带280罐可乐去参加一个聚会,或者携带3套板甲而下面什么都没有。“外骨骼行动”使用两根bowden电缆(类似于自行车刹车)将士兵背包的重量直接导向地面。整个宇航服重达3公斤,比以前的军用原型(如HULC或XOS 2)轻许多倍。不管缆绳有多软,它们仍然会对腿部的运动产生阻力。欲了解更多信息,请参阅原文Gizmodo.UK.

DARPA勇士网络计划-哈佛软机器人外挂服(2014年9月)


哈佛大学工程学院、怀斯研究所和波士顿大学已经开发出一种紧身的外太空服和一个实验室来进行快速测试。该项目由美国国防高级研究计划局(DARPA)在勇士网络项目下资助。这种柔软的外骨骼由动力驱动,机械力从腰部安全带或背包传递到使用者的身体。有趣的是,该项目还强调了快速原型制作和测试的必要性,因为人与机器在人体内的适当整合仍然主要是一个猜测游戏。上面的视频制作得非常好,提供了项目的精彩概述。

加州Ekso Bionics公司也在研究软外骨骼,预计将在2015年底完成下一个原型。

与刚架外骨骼相比,软外骨骼和外套装是非常新的,而且这项技术看起来非常有前景。你有没有研究过软外骨骼?如果是,请与我们联系,提供本文的其他信息!伟德betvictor app

1评论

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  • “平信”?哈哈,我可以看到你年轻时玩了太多的地下城和龙。没有“板状邮件”,也没有“连锁邮件”。邮件不是盔甲,而是你得到新闻的那大捆报纸。板的最爱是板甲。联锁环的盔甲是梅勒。如果是皮革的话,那就是翠绿肉汤。研究是惊人的。找个时间试试。

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