以助力型人体下肢外骨骼为主,对近些年四大组成系统——外骨骼控制系统、驱动系统、机械系统、感知系统的研究成果进行分类总结与分析。通过研究分析获得了较为适用于助力型人体下肢外骨骼的结构尺寸、结构自由度、驱动器选择方案、控制策略及传感器选择方案等成果,能够为外骨骼的研究者提供参考。

针对人们在提升重物中无法提供足够的力量,对可依附于人体的助力装置的迫切需求,提出了一种刚柔耦合的可穿戴式肘关节助力机构,为人体在提升重物过程中提供助力;解决目前传统的刚性机构笨重而不灵活,柔性机构在支撑人体质量方面有困难的问题。对机构的构型和特点进行了分析;基于螺旋理论进行了自由度计算,采用封闭矢量法进行了位置分析;运用Matlab绘制了柔索长度变化曲线图和柔索拉力变化图,得到了不同角度下的柔索长度值和拉力值;绘制了工作空间图,得到的工作空间内部连续,验证了运动学理论的正确性。该刚柔耦合肘关节助力机构运动性能良好,能够进行肘关节助力。

无动力外骨骼助力机器人具有无能耗、成本低、使用便捷等优势,可广泛应用于工业制造、医疗康复等多个领域。系统阐述了无动力外骨骼助力机器人的定义与分类,介绍了助力原理;绘制了国内外典型无动力外骨骼助力机器人机构运动简图并简述了相应的结构原理;最后根据调研结果归纳了现阶段存在的不足、需要突破的关键技术等。对于无动力外骨骼助力机器人的研究与应用具有一定的参考价值。

基于人体行走的基本规律,针对有行走障碍的老年人等目标人群,结合外骨骼器具的使用条件,设计了两种用于辅助起坐支撑的外骨骼结构装置,同时对比了两种装置的不同之处和使用条件。装置整体采用Arduino单片机控制,主要通过安装在大腿外侧的舵机提供动力,同时安装有多个传感器装置,提高控制的准确度与灵敏度。这两种外骨骼支撑助力装置将对于外骨骼装置的推广和发展有一定的参考价值。

针对近年来老年人数量急剧增加而带来的对助老助残工具的迫切需求，从仿生的角度设计了一款外骨骼助力机器人。在确定使用推拉式软轴驱动运动关节后，首先完成了外骨骼机器人肩肘部关节等结构和机构的设计；随后对踝关节等柔性驱动进行设计，并对各个关节的活动范围进行了分析。最后在动力学仿真软件中对外骨骼机器人腿关节运动、足端运动进行了动力学分析和行走步态的运动学分析，证明了该机器人在运动平稳性和速度稳定性方面能够满足其作为助力工具的需求。

地弹簧是一种应用广泛的液压式闭门器,其主要采用蜗轮作为压紧装置,且开门时需要使用者持续施加较大的推或拉力。为优化地弹簧结构,该文结合电子液压助力技术与地弹簧应用的特点,设计了一种基于电子液压助力的地弹簧。

针对传统手持式刮刀刮削操作时存在的缺点设计出一款气动助力刮刀机利用气动工作原理代替传统刮削方式将传统手工刮削时压刀、推刀和提刀3个连贯动作改为压刀、提刀两个动作推刀由六角气缸完成极大地提高了工作效率、降低了劳动强度有操作简单、结构精巧、外形美观的特点。详细介绍了该夹具的结构、特点及使用方法。