“機械外骨骼”，通常也稱為“動力外骨骼”（），本質上是一種可穿戴機器人。 它將人類的智能與外部機械動力裝置的機械能結合起來什么是機械效率，可以為人們提供額外的動力或能力，增強人體功能。
來自意大利實驗室的身體外骨骼機器人
一方面，佩戴機械輔助外骨骼的人們可以輕松完成平時比較困難的任務，比如讓肢體殘疾人像正常人一樣行走、讓物流配送人員輕松搬運重物等。添加耗能組件后，外骨骼還可以用作可穿戴健身設備。
現在，機械外骨骼的研究引起了很多科學家的興趣，他們開始從仿生學的角度研究人工外骨骼。 它們已被應用于工業生產、軍事、科學研究等許多領域。
制作“機械外骨骼”需要哪些技術和材料？
首先，機械外骨骼需要具有良好的耐磨性，因此其機械系統設計和關節自由度要與人體結構和自由度相匹配，材料要求要輕、強。
其次，要實現機構的機動性并擁有自給自足的供能裝置，且供能裝置必須盡可能輕便、高效。
最后，靈活、輕量化的執行器和控制算法對于實現機構的順應控制、人機協調和信息反饋至關重要。
因此，機械外骨骼的實現與材料技術、仿生技術、微能源技術、機器人技術、傳感器技術和控制技術的發展密切相關。 它是一項高度集成的技術，與各種支撐技術的發展密切相關。 相關的，它也促進了其他相關技術的發展。
機械外骨骼對結構強度的要求非常高，因為堅硬的材料一旦斷裂，極有可能對人體造成傷害。 目前，有許多機械外骨骼的機械結構采用以下材料：
這些材料重量更輕、強度更高、能抗疲勞，滿足機械外骨骼的結構強度要求。
“機械外骨骼”的發展和應用前景如何？
最早的機械外骨骼是下肢外骨骼。 這個想法由Yagn于1890年提出，并申請了美國專利。
最早的下肢機械外骨骼設計圖
通過放置在腿后面的弓形彈簧片增強人體行走、跑步和跳躍的能力。
通用電氣公司于1965年11月發起的“人類與”項目在進展過程中遇到了許多問題。 例如，外骨骼工程師最終放棄了最初選擇但難以解決穩定性問題的機械液壓伺服。 相反，使用電液伺服系統。
直到1969年，外骨骼的上部（手臂）才完成。 到了1970年，下部（腳）也已經完成，但當時的人們還沒有了解外骨骼雙足行走所必需的雙足運動原理，所以最終還是無法在沒有輔助的情況下實現正常行走。
在現代機械外骨骼技術的發展中發揮著至關重要的作用的是美國國防高級研究計劃局（DARPA）計劃中一個名為“增強型人類表現外骨骼系統”（EHPA）的項目，該項目旨在增強士兵的承重和承重能力。作戰能力。 通過EHPA項目，四家研究機構成功開發了機械外骨骼系統，分別是：Jet Inc.（加利福尼亞州）、Oak Ridge（田納西州橡樹嶺）、鹽湖城（猶他州）和Oak Ridge（加利福尼亞州）。 此外，還有一大批其他機構在外骨骼的一些相關技術上做出了重大貢獻和突破。
截至目前，機械外骨骼根據應用領域和功能的不同主要分為軍用機械外骨骼、民用機械外骨骼和醫用機械外骨骼。
軍用機械外骨骼主要用于提高士兵單兵作戰能力。 該裝備不僅為士兵提供高效的負載能力和移動速度，還集成了大量武器裝備、通信系統、生命保障系統，顯著提高士兵的作戰能力和戰場生存能力。 例如，美國的伯克利下肢外骨骼（Lower）也稱為BLEEX和XOS。
布利克斯
民用機械外骨骼主要用于裝備行動能力未發生改變的老年人和殘疾人，使其重新獲得行走能力。 如日本公司的HAL系列機械外骨骼和以色列的機械外骨骼。
哈爾
醫用機械外骨骼可以幫助神經損傷、行動不便的患者進行康復訓練，如北京大愛公司的下肢骨骼康復訓練機器人。
達艾
受成本和消費水平的限制，機械外骨骼在醫療康復訓練領域受到更多關注。 但目前，由于機械外骨骼仍是我國新興的醫療機器人產業方向，相關配套供應商和國家標準對醫療器械的分類和檢測存在滯后，因此距離大規模實際應用還存在一定差距。
而從長遠來看，機械外骨骼市場化的最大障礙主要體現在其安全性能上。 如果未來能夠在安全性能保障方面取得重大突破，能夠有效降低使用過程中對人體造成傷害和二次傷害的風險，并且通過量產大幅降低制造成本，機械外骨骼必將得到廣泛應用。應用于民用領域，特別是殘疾人醫療救助領域。
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