外骨骼机器人

　　骨骼机器人介绍：Exo-H2 可以模仿人类行走的过程。患有脑损伤的人或患有下肢受影响的脑性麻痹患者可以借助于手杖或类似的支持条件和/或借助于一个健康专业人士，通过使用他/她自己的腿穿戴 Exo-H2 步行， Exo-H2 还可以协助于那些部分失去行走能力的人或者在遭受意外或神经疾病(如脊髓损伤，脑血管意外和任何脑损伤)限制了走路能力的人步行，Exo-H2 对于患有肌肉无力的人维持腿部肌力和激活下肢血液循环也是非常有用。Exo-H2 类似于外骨骼的开放式架构设计使它具有吸引力，允许用户(治疗师，教授或研究人员)修改和调整系统的控制参数，获得患者需求最佳性能，而不是像其他外骨骼具有完全封闭的结构体系系统。

　　Exo-H2 是 CSIC 生物工程集团进行多年研究的结果，用于系统的设计，制造和商业开发。

　　电性特性

　　•电源：电池 LiFePO4(22,4 VDC @ 12 Ah)

　　•充电器：100 - 240 V AC / 50-60 Hz(交流电源线)

　　•工作时间(23±3℃)：长达 6 小时

　　•轻松更换电池，以提高工作时间

　　通讯功能

　　• CAN 通信

　　• 无线上网

　　• 蓝牙

　　外骨骼传感器

　　• 联合方位

　　•联合相互作用力矩

　　•脚/地面接触(脚跟和脚趾)

　　执行器规格

　　•矢状面上的 6 自由度。

　　•6 马达(臀部，膝盖和脚踝)

　　•6 应变波传动

　　应用

　　•生物力学工程

　　•控制工程

　　•步态分析

　　•适应人员身高 1.45-1.95 米。

　　•最大用户体重：100 公斤。

　　客户支持

　　•可用单关节

　　•固件免费升级

　　•适应客户特定需求(定制)

　　•专业技术支持

　　•支持实时客户应用程序

　　下肢外骨骼机器人系统的说明书

　　EXO-H3的电子硬件由三个主要部分组成：

　　i)具有两个定制电子板的集中式电子单元：HAL-ARM和HAL-COM。 HAL-ARM基于一个ARM(Advanced Risk Machine)微控制器运行控制算法，H2-HALCOM用于与外部设备的无线通信。

　　ii)六个定制的电子驱动器也是基于ARM微控制器驱动DC无刷电机，并获取与外骨骼相关的所有感觉信息;

　　iii)物理通信网络，保证HAL-ARM和电子驱动器之间的小数据包的严格确定性，避免数据冲突和优化的数据传输。

　　HAL-ARM板(EXO-H3主控)专为实时控制整个外骨骼而设计， 它与通过获取感觉信息和控制执行器的电子设备相互作用。 HAL-ARM的小尺寸及其极低的功耗使得它可以放置在外骨骼结构上，减少了接线的体积，复杂性和难度。

　　HAL-ARM的运行频率为168 MHz。 该板具有两个独立的CAN(控制区域网络)收发器通道(每条腿一个)，用于连接六个外骨骼的关节，交换信息和控制关节执行器。

　　HAL-COM板，连接在HAL-ARM之上，旨在为外部骨骼提供与外部设备的无线通信。 它也是基于一个ARM微控制器。 该板有三个无线通信端口：蓝牙，Wi-Fi和2.4 GHz 专有协议连接。 蓝牙通信可以连接到智能手机上的用户界面。 Wi-Fi链接用于收集外骨骼生成的所有数据。 2.4 GHz连接设计用于与环境中的其他硬件设备进行交互。

主控方案

　　Battery：电池

　　Filter and Switched Regulation：滤波和开关规则(3.3VDC：3.3直流电压 伏特)

　　Joint Power Control ：联合功率控制

　　ARM 32 bits Cortex M4 Microcontroller：ARM 32位Cortex M4微控制器

　　WI-Fi Module：WI-Fi模块(Data Acquisition ：数据收集)

　　Bluetooth Module：蓝牙模块(User interface：用户界面)

　　CAN Transceiver：控制区域网络收发器(External Systems：外部系统)

　　2.4 GHz Module：2.4 GHz 模块(Crutches：支持)

　　CAN Transceiver：控制区域网络收发器(Data Buses：数据总线)

　　用户界面

　　下图显示了控制EXO-H3用户界面的屏幕。 它是对Android操作系统的智能手机开发的。 在尝试使用界面命令EXO-H3之前，用户必须将EXO-H3蓝牙接口与智能手机配对。

Exo-H3电子架构(1/2)

Exo-H3电子架构(2/2)

Exo-H3机械设计（1/2）

Exo-H3机械设计（2/2）适应不同用户