仿生折纸脊柱外骨骼
对称提举肌活降41%
基于刚柔耦合折纸机构的外骨骼能自适应穿戴者脊柱运动，在对称和非对称提举中显著减轻腰背肌负荷。
陈兵 · Xiang, Ni · Lei, Zhou · 訾斌 · Li, Eric · Dan, Zhang
IEEE Transactions on Robotics 2025
参数信息
- 腰椎竖脊肌平均肌电活动降低比例（对称提举）
- 41.28 %
- 左侧腰椎竖脊肌平均肌电活动降低比例（非对称提举）
- 30.15 %
- 右侧腰椎竖脊肌平均肌电活动降低比例（非对称提举）
- 39.54 %
- 提举物体质量
- 10 kg
技术优势
自适应脊柱运动
脊柱模块由七个刚柔耦合折纸机构组成，能被动匹配穿戴者脊柱在提举中的多自由度运动，无需针对每种姿态单独编程。
对称与不对称都有效
在对称提举和不对称提举10 kg物体时均显著降低腰椎竖脊肌激活，双侧效果接近。
机构紧凑轻量
折纸机构本身具有高刚度重量比和稳定运动学特性，有利于可穿戴的舒适性。
应用场景
- 腰部助力外骨骼：提供腰部主动支撑，降低提举时的竖脊肌负荷，预防职业性腰背损伤。
- 物料搬运：在仓储、物流等物料搬运场景中减轻工人腰背疲劳，提升作业安全性。
- 工业机器人协作：可作为可穿戴助力设备与工业机器人协同，补偿人类在重复搬运中的体力短板。
- 可穿戴康复设备：其脊柱自适应机构可用于康复训练中的腰部运动辅助，帮助患者恢复正确提举模式。