【区角快讯】南方科技大学付成龙教授领衔的科研团队近日成功研制出一款原创性穿戴式半人马负重助行机器人,相关技术成果已正式刊载于国际机器人领域权威期刊。


与传统外骨骼装置相比,现有产品在助力效率方面存在明显局限,仅能将人体新陈代谢率降低约10%。而该新型机器人突破既有范式,从四足动物的负重结构中获得设计灵感,不再与人体腿部刚性连接,而是作为独立运动单元,通过背部的穿戴式弹性耦合接口与使用者相连,形成“人机混合四足”协同系统。
该设备集成了一种具备非线性刚度特性的软化弹性耦合机构,有效实现了助力输出与自身平衡控制之间的动态解耦。配合其自主研发的“行走-交互协同控制框架”,机器人可实时捕捉穿戴者的运动意图,在无需额外指令的情况下完成高精度全向跟随,并持续提供稳定的水平推进力。
实验数据表明,该系统在机动性与负重效能方面均表现突出:不仅能在宽度仅1米的狭窄通道内完成连续“8”字绕桩动作,还可平稳跨越台阶、斜坡等复杂地形。当用户背负20公斤负载时,净代谢成本下降35%,足底压力减少52%,整体步态稳定性与无负重状态无显著差异。
目前,该技术被认为在应急救援、野外勘探及复杂地形后勤保障等高负荷场景中具有广阔应用前景,有望在未来重新定义人类在极限环境下的负重能力边界。