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面向柔性外骨骼机器人的纺织材料研究现状印染（2024No.1）





面向柔性外骨骼机器人的纺织材料研究现状

顾娅，傅宏俊

(天津工业大学纺织科学与工程学院，天津300387)

摘要：基于纺织材料的柔性外骨骼机器人有效解决了刚性外骨骼机器人顺应性差、笨重、穿戴舒适性差等问题。

文章介绍了柔性外骨骼机器人的发展现状，重点介绍了主要的驱动结构（包括线驱动、气动肌肉和液压驱动等），柔性

外骨骼机器人主要采用的纺织材料（形状记忆材料、电活性聚合物、碳纤维和水凝胶材料等），并剖析了纺织材料在柔

性外骨骼领域应用所面临的困难，并提出了今后的发展方向。

关键词：柔性外骨骼；纺织材料；可穿戴机器人

中图分类号：TS106；TP242文献标志码：ADOI：10.3969/j.yinran.202401018

Currentstatusofresearchontextilematerialsforflexibleexoskeletonrobots

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GUYa,FUHongjun

(FacultyofTextileScienceandEngineering,TiangongUniversity,Tianjin300387,China)

Abstract:Theflexibleexoskeletonbasedontextilematerialseffectivelysolvestheproblemsofpoorcompli⁃

ance,bulkiness,andpoorwearingcomfortofrigidexoskeletonrobots.Thedevelopmentstatusoftheflexible

exoskeletonrobotisintroduced,focusingonthemaindrivestructures(includingwiredrive,pneumaticmuscle

andhydraulicdrive),thetextilematerials(shapememorymaterials,electroactivepolymers,carbonfibersand

hydrogels)mainlyusedbytheflexibleexoskeletonrobot.Theapplicationdifficultiesoftextilematerialsinthe

flexibleexoskeletonfieldareanalyzed,andthefuturedevelopmentdirectionisputforward.

Keywords:flexibleexoskeleton;textilematerial;wearablerobot

外骨骼机器人是指基于仿生学和人机工程学，通过模拟人述了国内外柔性外骨骼机器人的研究进展，重点介绍了适用于

体的骨骼和肌肉，形成与人体相契合的可移动的穿戴设备，通过柔性外骨骼机器人的纺织材料，并探讨了其作为柔性外骨骼材

适当的驱动方式为穿戴者的关节提供额外的能量补偿，以达到料面临的难点，提出了纺织材料在柔性外骨骼领域今后的发展

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运动机能恢复或增强的目的。通常根据使用材料不同，外骨方向。

骼机器人可分为刚性外骨骼和柔性外骨骼