外骨骼机器人早已不是玄幻小说里的设定！曾几何时，拥有玄幻小说里酷炫的外生骨骼，从而能够像主角一样神通广大飞檐走壁是很多人美好的想象。而科技的烂漫就在于，它能将我们天马行空的想象变得触手可及。外骨骼机器人技术是融合传感、控制、信息、融合、移动计算，为作为操作者的人提供一种可穿戴的机械机构的综合技术。外骨骼机器人是指套在人体外面的机器人，也称“可穿戴的机器人”。那么，外骨骼机器人是如何驱动的呢？其拥有几种驱动方式呢？硅基动力带你一览！

01外骨骼机器人的种类

在了解外骨骼机器人如何驱动之前，我们需要了解外骨骼机器人一共有几种类型。以下是按用途划分的外骨骼机器人的三种类型：

第一类是助力型外骨骼机器人，主要面向健康人群，提高人的负载能力，用于军事领域，可增强士兵负重能力。

第二类是步态训练康复型外骨骼机器人。主要面向下肢运动能力受损患者的康复治疗中，使患者通过训练以达到逐渐恢复下肢运动的能力，实现自主行走。

第三类是下肢运动辅助型外骨骼机器人。这类机器人主要面向丧失下肢运动能力的残疾人，以帮助他们能够像正常人那样站立以及行走。

02外骨骼机器人的驱动系统的种类

国内外专家学者已对外骨骼机器人进行了大量研究，并设计出多种外骨骼机器人驱动系统，应用在的下肢外骨骼机器人驱动方式常见的有液压驱动、气压驱动、电机驱动等。

1、液压驱动：将外骨骼机器人的髋部、大腿和小腿分别与液压缸相连，通过液压缸的伸缩控制大小腿的运动，实现行走功能。典型的结构有美国加州大学研发的BLEEX外骨骼机器人、洛克希德·马丁公司的HULC外骨骼机器人均采用液压驱动。

2、气压驱动：原理与液压驱动类似。外骨骼机器人的髋部、大腿、小腿分别与气缸相连，通过气缸的伸缩控制外骨骼机器人大小腿的运动，实现行走功能。国内浙江大学研发的下肢康复医疗外骨骼机器人采用气压驱动方式。

3、电机驱动：主要方式有2种。一种是将电动机直接安装在机器人的旋转关节上，利用电动机转子的旋转驱动各关节的转动。另一种是利用电动推杆驱动，电动推杆主要由电机和滚珠丝杠组成，将电动推杆两端与外骨骼相连，电动机驱动滚珠丝杠上的螺母旋转，螺母与丝杠螺旋配合，螺母转动促使丝杠做直线运动，从而使机器人大小腿实现模仿人体运动。如中国科学技术大学研制的可穿戴型助力机器人采用电机驱动。

03外骨骼机器人驱动系统优缺点对比分析

液压驱动传动平稳，结构紧凑、惯性小，易控制。但是液压传动对液压油温度的变化较敏感，并且会发生一定程度的漏油，易污染环境，传动过程中不能严格保证传动比，使用效率低。液压驱动大多用于抗震救灾和士兵作战等用途的外骨骼机器人，其承受负载较大。

气压驱动与液压驱动原理类似，其优点是使用安全、介质不产生污染、工作压力低；缺点是由于空气具有可压缩性，导致运动速度易发生变化，不利于精确控制其速度及位置，一般多用于小功率传动。

电机驱动系统结构简单、响应快，效率高、使用维护方便。但若外骨骼机器人要求较大的动力驱动，则相应电动机尺寸也会偏大，不利于外骨骼机器人整体的轻量化，而且也会影响机构的平衡性。电机驱动大多用于负载作用小，起康复作用的外骨骼机器人上。