1、下肢外骨骼机器人的技术研究现状

下肢外骨骼机器人的研制涉及机械、电子、自动控制和计算机等诸多学科和领域，本文重点从基于机电系统的助动与辅助行走技术、基于多参数的步态模式识别技术、基于人机匹配优化的辅助行走技术以及外骨骼机器人的安全控制技术等方面取得的研究进展进行分析，以期对下肢外骨骼机器人的研究提供新思路、新方法。

1.1.基于机电系统的助动与辅助行走技术方面

在基于机电系统的助动与辅助行走技术研究方面，中科院合肥智能机械研究所陈峰等^[6]研制了助力外骨骼机器人样机，该机器人以多关节臂为基础，具有十二个自由度，并由四电机进行驱动。该助力外骨骼机器人能实现结合人体运动意图判断、接触力传感器和假想柔顺控制等技术，可以减小操作者感受到的运动强度，并提供额外动力，实现对人体运动的助力支持。清华大学陈鹍等^[7]研制了减重步行外骨骼机器人实验样机，实验样机由部分减重支撑系统、外骨骼机械腿和医用跑台三部分组成，外骨骼机械腿具有五个自由度。该减重步行外骨骼机器人能通过悬吊装置减少训练者体重对患肢的负荷，使支撑力不足甚至无法站立的患者可以在早期以特定的规律进行行走功能训练。上海傲鲨智能科技有限公司^[8]研制了一款下肢主力外骨骼机器人HEMS-GS，该机器人完全采用电动驱动，可以不受限制运行五小时，具有十二个自由度。使用者通过操作它，可以背负五十千克的重物，其自身重量和负重可以直接传导至地面，不需要使用者承担。中国矿业大学的杨帆等人^[9]设计了一款适用于普通民用和医疗康复中使用的下肢外骨骼机器人，该机器人使用背包式锂电池作为动力，在满足了基本行走、助力以及医疗康复功能的前提下，对整个下肢外骨骼机器人系统进行了简化，去除了不必要的功能和结构，从而实现了低成本高使用效果的目的。