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电子发烧友网报道（文/梁浩斌）外骨骼机器人在近期得到市场广泛关注，五一黄金周期间国内有多个景区引入了一批外骨骼机器人，并向游客提供租赁服务，帮助游客在景区登山等场景节省体力。

外骨骼机器人的概念其实起源于上世纪60年代，早期研究主要面军用，随后在经过数十年发展后，在2000年后出现一些面向医疗康复的(de)商(shāng)用(yòng)产(chǎn)品。

在医疗领域，外骨骼机器人可以让患者自行完成康复训练，比如行走练习等；也能够帮助下肢瘫痪患者恢复行走能力。

在军工领域，外骨骼机器人能够提高士兵的负重和持续作战能力，这也是目前外骨骼机器人技术最领先的应用领域。

外骨骼机器人也分无源和有源两种。无源外骨骼机器人也就是指不需要外部的动力，只依靠机械结构来提供助力。比如通过储能弹簧、杠杆等结构，加上轻量化的材料，通过结构的巧妙设计，将运动中被动消耗的能量存储，并在需要主动发力时释放这些能量。

典型的是程天科技推出的EasyGo无源外骨骼助行器，售价仅为2599元，重量不到2.5公斤，据称能够帮助穿戴者节省20%的体力。

有源外骨骼机器人则拥有更加复杂的结构，需要有传感器、电机、软件算法、结构等多方面的配合，由于需要用电力驱动电机，所以续(xù)航(háng)受到电池容量的限制，电池也会给外骨骼增加一定的重量。

但有源外骨骼机器人能够根据传感器实时调整助力的输出，通过控制电机来调整输出力量，更加有效地辅助穿戴者进行相应的动作，并且更加省力，使用场景更加丰富。部分较为前沿的产品还能够感知肌电/脑电信号等，通过监测人体运动意图来对外骨骼进行精准控制。

除了医疗和军用之外，有源外骨骼机器人还能够通过更复杂的结构帮助搬运重物，可应用在工业制造领域。

当然，由于结构和软件算法的复杂性，有源外骨骼机器人的成本更高，售价较为高昂。

对于有源外骨骼机器人来说，主要可以分为机械结构、驱动系统、感知系统、控制系统、能源系统等几个部分。

其中驱动系统主流是采用电机，与人形机器人类似，目前一些有源外骨骼是采用无刷电机配合行星减速器、蜗杆减速器、谐波减速器等对外骨骼进行精准驱动。

传感系统包括核心的姿态传感器IMU、电机角度传感器、关节角度传感器、力矩传感器、位置传感器、压力传感器等。

控制系统一般采用支持CAN总线的高性能处理器，传感器采集的数据通过CAN通信传输到主控处理器上，处理器根据传感器数据来对电机进行相应的(de)控(kòng)制(zhì)，控(kòng)制(zhì)信(xìn)号(hào)同(tóng)样(yàng)通(tōng)过(guò)CAN传(chuán)输(shū)至(zhì)电(diàn)机(jī)中(zhōng)上(shàng)。这(zhè)与(yǔ)目(mù)前(qián)的(de)机(jī)器(qì)狗(gǒu)以(yǐ)及(jí)人(rén)型(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)控(kòng)制(zhì)方(fāng)式(shì)类(lèi)似(shì)，比(bǐ)如(rú)宇(yǔ)树(shù)的(de)GO2机(jī)器(qì)狗(gǒu)上(shàng)采用(yòng)的(de)主控(kòng)芯(xīn)片(piàn)是(shì)来(lái)自(zì)瑞(ruì)芯(xīn)微(wēi)的(de)RK3588，集成(chéng)了(le)4个(gè)Cortex-A76和(hé)4个(gè)Cortex-A55核(hé)心(xīn)，支(zhī)持(chí)四(sì)通(tōng)道(dào)LPDDR4/LPDDR4X/LPDDR5外(wài)部(bù)存(cún)储(chǔ)器(qì)接(jiē)口(kǒu)，支(zhī)持(chí)高(gāo)达(dá)1066MHz（LPDDR4）和(hé)3200MHz（LPDDR5）的(de)内(nèi)存(cún)频(pín)率(lǜ)，NPU提(tí)供(gōng)6TOPS 算(suàn)力(lì)。

能(néng)源(yuán)系(xì)统(tǒng)上(shàng)，外(wài)骨(gǔ)骼(gé)机(jī)器(qì)人(rén)与(yǔ)其(qí)他(tā)机(jī)器(qì)人(rén)类(lèi)似(shì)，普(pǔ)遍(biàn)采用(yòng)24V/48V驱(qū)动(dòng)，但(dàn)由(yóu)于(yú)是(shì)穿(chuān)戴(dài)式(shì)设(shè)备(bèi)，更(gèng)加(jiā)需(xū)要(yào)轻(qīng)量(liàng)化(huà)和(hé)高(gāo)能(néng)量(liàng)密(mì)度(dù)，以(yǐ)满(mǎn)足(zú)长(zhǎng)时(shí)间(jiān)工(gōng)作(zuò)的(de)需(xū)要(yào)。同(tóng)时(shí)还(hái)可(kě)以(yǐ)通(tōng)过(guò)能(néng)量(liàng)回(huí)收(shōu)技(jì)术(shù)，回(huí)收(shōu)部(bù)分(fēn)多(duō)余(yú)能(néng)量(liàng)提(tí)高(gāo)续(xù)航(háng)，那(nà)么(me)这(zhè)就(jiù)需(xū)要(yào)更(gèng)复(fù)杂(zá)的(de)BMS和(hé)EMS能(néng)量(liàng)管(guǎn)理(lǐ)系(xì)统(tǒng)。

相(xiāng)比(bǐ)人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)，外(wài)骨(gǔ)骼(gé)机(jī)器(qì)人(rén)的(de)市(shì)场(chǎng)空(kōng)间(jiān)相(xiāng)对(duì)较(jiào)小(xiǎo)，且(qiě)目(mù)前(qián)还(hái)面(miàn)临(lín)小(xiǎo)型(xíng)化(huà)、长(zhǎng)续(xù)航(háng)等(děng)挑(tiāo)战(zhàn)。未(wèi)来(lái)在(zài)民用领域，外骨骼机器人有望能够大规模应用在医疗康复领域，帮助更多行动不便的人重新获取行走能力。