資料介紹
現代高科技的發展總能給人帶來意想不到的驚喜,對于脊髓損傷和腦卒中(中風)患者來說,站立行走似乎是一個可望而不可及的夢想,而自動走路機的誕生,將使這一夢想變為現實。
本文要講的是自動走路機的典型代表,外骨骼機器人。所謂外骨骼機器人,通俗來說就是“套在人體外面”的機器人,它是基于仿生學和人體工程學的設計,也稱“可穿戴機器人”,外骨骼的堅硬外部可為人體提供支撐和保護作用,主要針對肢體殘疾患者,幫助他們實現坐、站、行走、上下樓梯等基本功能。機器人外骨骼,它是電子、機械、仿生的跨界融合,是面向未來的前沿技術。
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外骨骼機器人對于人自身而言,比較實際的作用是進行 “自我拯救”。和偉大的自然相比,人類雖擁有超出地球其他生物的大腦,但是卻有脆弱和柔軟的身體。對于許多下肢行動障礙的人士,拐杖能起到一定幫助。但是機械外骨骼能更好地增強人的肌肉和行動能力,這些人群或許能夠重獲行走能力。
為達到良好的人機交互,現有的以模擬顯示為人機交互的IT時代即將畫上句號,智能穿戴將成為虛擬與現實的界限。基于智能穿戴設備,可以預測,未來機器人外骨骼將大有市場。機械外骨骼,未來可能是人類從外部輔助自我的終極產品。
外骨骼機器人作為一種自動走路機,是如何運轉的呢?
其實它通過搜集人體表面的肌肉電信號,來對機器人傳達行走的意志,從而幫助人行走。
這種自動走路機包括硬件和軟件兩個部分。其中,主要硬件部分包括人體傳感器、環境傳感器和動力結構,主要軟件部分涵蓋了人機交互指令與算法和云端引擎。通過硬件和軟件二者的協作,實現了類似人類“植物神經”的獨立運行平臺。具有身隨意動的自動反應能力和承載能力。
外骨骼機器人具有隨動步態特性,不需要借助拐杖,具有一定的自平衡性。外骨骼機器人不是依賴于純編程的技術,而是通過人工智能和深度學習技術,實現人機實時交互的心隨意動模式。外骨骼機器人利用陀螺儀+加速度計+肌肉電信號等方式結合來感知人體行為,采用高級的方式進行驅動,以激光+ 超聲感知外界環境,可以防止撞墻,通過這種方式來實現人機交互。
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