前言：当前国内外的外骨骼助力产品是以电机、气动人工肌肉为驱动，基于神经网络等智能算法控制的外骨骼机器人，主要应用于军事领域以及神经重塑性康复医疗领域。而外骨骼助力机器人以由电力、液压、气压为动力来源，存在质量重、成本高、使用不方便等问题，另一方面，能源及续航问题也是影响外骨骼助力机器人发展的重要因素。下面将为大家解构外骨骼另一个方向：无动力外骨骼。
一、无动力外骨骼助力原理 无动力外骨骼的助力原理基于人体解剖学和生物学，旨在复现人体骨骼肌系统的机理。骨骼肌是人体运动的动力来源，肌腱把肌肉与骨骼连接起来，肌肉收缩通过肌腱牵引骨骼而产生关节的运动。
外骨骼助力机器人主要由机械支架、无动力弹性元件及连接件构成，分别对应于人体骨骼肌中的骨骼、肌肉和肌腱，是仿生学、动力学和机械工程的**结合。
一方面，弹簧模拟人体肌肉和肌腱配合可以储存、释放、传导形变势能，将人体运动过程中的能量循环利用，从而降低穿戴者自身的能量消耗； 另一方面，根据外骨骼与人体的交互力设计科学的外骨骼结构，合理的布置机械结构能够对受力进行合理传导，从而实现无动力外骨骼中“无动力”的要求。目前无动力外骨骼中常采用流体弹簧、涡卷弹簧、形状记忆合金、弹性软体材料等。
弹簧在无动力外骨骼助力机器人中具有以下作用：
① 控制机械运动 ； ② 储存及释放能量； ③ 吸收震动，减轻冲击。下表中分别对几种康复机器人的助力部位、应用领域、助力效果等进行了简单介绍。
图 | 无动力外骨骼助力机器人 二、无动力外骨骼研究现状 根据使用者健康状况，无动力外骨骼助力机器人分为增强健康人体负载、增强伤残及行动不便人体关节力量两大类；
根据人体助力部位，无动力外骨骼助力机器人分为上/下肢助力型、单关节助力型及全身助力型。
1）上肢无动力外骨骼助力机器人 上肢助力外骨骼机器人主要用于工业、制造业、建筑业、物流等行业，目的是为从事重复性动作和长时间抬臂动作的工作人员提供诸如保护、身体支撑、运动辅助等功能，通过使用上肢助力外骨骼可以减轻身体负重，缓解疲劳感，解决职业病带来的诸多不便。