電子發燒友網報道（文/梁浩斌）外骨骼機器人在近期得到市場廣泛關注，五一黃金周期間國內有多個景區引入了一批外骨骼機器人，并向游客提供租賃服務，幫助游客在景區登山等場景節省體力。

外骨骼機器人的概念其實起源于上世紀60年代，早期研究主要面軍用，隨后在經過數十年發展后，在2000年后出現一些面向醫療康復的商用產品。

在醫療領域，外骨骼機器人可以讓患者自行完成康復訓練，比如行走練習等；也能夠幫助下肢癱瘓患者恢復行走能力。

在軍工領域，外骨骼機器人能夠提高士兵的負重和持續作戰能力，這也是目前外骨骼機器人技術最領先的應用領域。

外骨骼機器人也分無源和有源兩種。無源外骨骼機器人也就是指不需要外部的動力，只依靠機械結構來提供助力。比如通過儲能彈簧、杠桿等結構，加上輕量化的材料，通過結構的巧妙設計，將運動中被動消耗的能量存儲，并在需要主動發力時釋放這些能量。

典型的是程天科技推出的EasyGo無源外骨骼助行器，售價僅為2599元，重量不到2.5公斤，據稱能夠幫助穿戴者節省20%的體力。

有源外骨骼機器人則擁有更加復雜的結構，需要有傳感器、電機、軟件算法、結構等多方面的配合，由于需要用電力驅動電機，所以續航受到電池容量的限制，電池也會給外骨骼增加一定的重量。

但有源外骨骼機器人能夠根據傳感器實時調整助力的輸出，通過控制電機來調整輸出力量，更加有效地輔助穿戴者進行相應的動作，并且更加省力，使用場景更加豐富。部分較為前沿的產品還能夠感知肌電/腦電信號等，通過監測人體運動意圖來對外骨骼進行精準控制。

除了醫療和軍用之外，有源外骨骼機器人還能夠通過更復雜的結構幫助搬運重物，可應用在工業制造領域。

當然，由于結構和軟件算法的復雜性，有源外骨骼機器人的成本更高，售價較為高昂。

對于有源外骨骼機器人來說，主要可以分為機械結構、驅動系統、感知系統、控制系統、能源系統等幾個部分。

其中驅動系統主流是采用電機，與人形機器人類似，目前一些有源外骨骼是采用無刷電機配合行星減速器、蝸桿減速器、諧波減速器等對外骨骼進行精準驅動。

傳感系統包括核心的姿態傳感器IMU、電機角度傳感器、關節角度傳感器、力矩傳感器、位置傳感器、壓力傳感器等。

控制系統一般采用支持CAN總線的高性能處理器，傳感器采集的數據通過CAN通信傳輸到主控處理器上，處理器根據傳感器數據來對電機進行相應的控制，控制信號同樣通過CAN傳輸至電機中上。這與目前的機器狗以及人型機器人控制方式類似，比如宇樹的GO2機器狗上采用的主控芯片是來自瑞芯微的RK3588，集成了4個Cortex-A76和4個Cortex-A55核心，支持四通道LPDDR4/LPDDR4X/LPDDR5外部存儲器接口，支持高達1066MHz（LPDDR4）和3200MHz（LPDDR5）的內存頻率，NPU提供6TOPS 算力。

能源系統上，外骨骼機器人與其他機器人類似，普遍采用24V/48V驅動，但由于是穿戴式設備，更加需要輕量化和高能量密度，以滿足長時間工作的需要。同時還可以通過能量回收技術，回收部分多余能量提高續航，那么這就需要更復雜的BMS和EMS能量管理系統。

相比人形機器人，外骨骼機器人的市場空間相對較小，且目前還面臨小型化、長續航等挑戰。未來在民用領域，外骨骼機器人有望能夠大規模應用在醫療康復領域，幫助更多行動不便的人重新獲取行走能力。