可穿戴式机械助力腿的研究与设计

马 超，安爱博，王 浩

（辽宁工业大学 机械学院，锦州 121001）

可穿戴式机械助力腿的研究与设计

马 超，安爱博，王 浩

（辽宁工业大学 机械学院，锦州 121001）

提出了一种可穿戴式机械助力腿的设计方案与结构。该机械助力腿主要由铝合金型材和枢轴联接组成“类外骨骼”机架，由气缸、气泵、电磁阀完成动力输出，由单片机控制系统和气缸的磁环来完成自动控制，该装置结构简单、成本低廉、通用性好，具有一定的推广价值。

可穿戴式机械助力腿；“类外骨骼”机架；单片机

0　引言

下肢外骨骼是一种新型的具有可穿戴性能的机械装置，从人机一体化智能系统理论的观点出发，它是一种人主机辅的人机一体化系统[1]。这种技术在许多领域有着良好的应用前景，在军事领域，已开发出可用于单兵作战的外骨骼机器人，帮助提升士兵的载弹量和运动能力；在民用领域，可用于病人复健、旅游、救灾等等。

本文所研究的是一种结构简单、经济实用的可穿戴式机械助力腿，通过杆机构的设计，将受力点作用在机械腿上，可令使用者在操作过程中，尽可能的减少体力损耗，也能防止在工作过程中出现劳动损伤。该设计可应用于物流、医疗、军用、保健等多个行业，前景十分广阔。

1　可穿戴式机械助力腿的总体设计

1.1设计目的

目前已有的“助力机械”多采用电动或者液压装置作为动力机构，其造价昂贵，结构复杂，很多“助力机械”还需要加入价格不菲的检测设备，整体的造价很高，设备的维修、保养等也很困难，这就大大限制了其使用范围。……