机械外骨骼是用什么材料制作的，该技术的原理是什么？

1. 机械外骨骼是用什么材料制作的，该技术的原理是什么？

机械外骨骼的材料组成包括钛合金、纳米材料等尖端材料，同时也包括柔性纺织材料这样的常规材料，其技术原理非常复杂，涵盖了仿生技术、微能源技术、传感器技术等共十多个领域，但是简单概括起来就是，借助微能源技术来供能、传感器技术来感应穿戴者的实时动作，从而为穿戴者实现“动能增幅”。

一、为什么机械外骨骼对材质的要求很高？机械外骨骼这种科技产品，即便放在当代也算得上是尖端科技，所以具体的制作材料和技术原理，肯定是很难说得清楚的，我们只能根据明面上给出的有限资料，结合实际的性能测试，来对深层次的信息进行挖掘和展望。
机械外骨骼的材料组成方面，被公开披露的有钛合金、纳米材料、航空硬铝合金、柔性纺织材料等等。
其中很大占比都是属于成本昂贵的尖端材料，这是情理之中的事情，因为机械外骨骼是要穿到身上的，因此必须要做到密度小而轻便，而与此同时又要承载很大的压力，因此又得具备极强的韧性，常规材料根本不可能满足这样高水平的性能标准。
不过具体材料的型号我们就无从得知了，因为这些基本上都属于专利机密。

二、机械外骨骼的“动能增幅”是什么原理？机械外骨骼的技术核心就在于“动能增幅”，可以使一个原本只有1个单位力量的人，在穿上外骨骼以后能够做到2个单位力量的事情，甚至更上一步。
那么机械外骨骼的动能增幅原理是什么呢？
早先有人猜测，机械外骨骼应该会采用杠杆原理——这个猜测并没有错，但是不够准确，因为杠杆原理仅仅只是机械外骨骼技术中的其中一环。

机械外骨骼的动能增幅原理，是由一环扣一环的多种尖端技术共同作用而成的，首先是要在材料技术、仿生技术、控制技术的基础上打造出这样一副机械外骨骼的结构，其次则是借助传感器技术、机器人技术、传动技术、嵌入式技术来感应并配合穿戴者的实时动作，最后则是借助微能源技术、数字电路技术来为穿戴者的动作供能——这样才最终实现“动能增幅”。
显而易见，光是把这些技术的名字罗列出来，本身就已经是长篇大论了，如果大家有兴趣了解更详尽的机械外骨骼技术原理，可以去查询相关的期刊论文。

2. 什么是机械外骨骼？

机械外骨骼或称动力外骨骼（Powered exoskeleton），是一种由钢铁的框架构成并且可让人穿上的机器装置，这个装备可以提供额外能量来供四肢运动。
别称：强化服、动力服（Power Suit）、动力装甲（Power armor或Powered armor）、Exoframe、Hardsuit或Exosuit等。凭借这套“服装”，人类就可以成为所谓的“铁人”。
动力外骨骼更倾向于军用，除了能够增强人体能力的这一基本功能外，还要具有良好的防护性、对复杂环境的适应性以及辅助火力、通信、侦查支持等军用功能。

扩展资料：
机械外骨骼的特点是轻量柔软
“你可以想象一个像蜘蛛网一样的东西紧紧的结合你的贴身裤子，”设计和建造这款机器护甲的研究小组负责人、美国哈佛大学维斯研究所机器人学研究学者康纳·沃尔什（Conor Walsh）这样说道。
这套衣服并非第一款测试的机械外骨骼，尽管它可能是目前为止最舒服的。类似这种带有坚硬的金属和塑料外套的外骨骼已经用于帮助瘫痪人群摆脱轮椅，但它们仍然是笨重的机器。
这套服装比其它人造外骨骼要更轻，因为它不包含任何坚硬的结构，主要是有专门设计的纤维织物组成。新设计的外骨骼更类似于增强者而非辅助者。
它比坚硬的假肢外骨骼要更轻，重量只有7.5千克（并不包括驱动人造“肌肉”的 气源）。同时，这套服装依赖于人类行走时腿部的运动——它的特色在于在合适的时刻增加额外的动力或者力量。
参考资料来源：百度百科－机械外骨骼

3. 机械外骨骼的介绍

机械外骨骼，又名“外骨骼装甲”或“外骨骼机甲”，其结构类似昆虫的外骨骼那样，能穿在人身上，给人提供保护、额外的动力或能力，增强人体机能，如使腿残疾的人能自己上楼，让士兵能健步如飞、无障碍奔跑且不会疲劳、不会受伤.可以使用二段跳 ，机架上面的手套具有粘性，可以吸附金属等等。电影《钢铁侠》中的钢铁衣就是机械外骨骼的典范，《异形》、《黑客帝国》、《机械战警》中也出现过机械外骨骼。机械外骨骼即为传统科幻作品中“机甲”的简化版。

4. 你觉得机械外骨骼可以帮助你做些什么？

对于这种机械外骨骼，以前我们都是从动漫当中看到的，比如一个人他要打怪兽，突然之间他就变身成为了某一个机械外骨骼的超人。这些超人他们比一般人力量大千倍，他们的速度也比一般人要快上几十倍，他们可以搬动常人无法搬动的东西，他们可以去常人无法到达的地方，他们可以飞檐走壁，他们可以轻松跨越七八米宽的桥梁，这些确实让人觉得非常的玄幻，但是这些其实离我们并不远。
机器外骨骼，它可以帮助我们做很多我们普通人难以想象的事情。比如说在救援这个事情上，某些地方如果发生水灾或者说发生地震，机器外骨骼它就能够有效的进行相应的救援。因为机器外骨骼它可以搬动几百斤甚至上千斤的物品，比如说一些柱子，如果倒了以后下面压着，那么可以用机器外骨骼更灵活更便捷，更快速的进行相应的救援。
机器外骨骼可以更好的保护我们。现实生活当中总会有那么一些人，他们容易受伤，容易摔倒，那么如果能够装上机械外骨骼这样子就不容易摔倒，哪怕摔倒以后也不容易给我们造成伤害。因为机器外骨骼它起到全包围的作用，就像我们骑自行车跟开汽车一样，对驾驶员的保护往往是不是一个级别的，机械外骨骼的保护会让穿上机械外骨骼的人得到更全面的防护。
对那些被截肢的人，带上机械外骨骼，能够让他们更好的生活。现实生活当中总有那么一些人因为交通事故，因为某些不信任的事情要导致截肢，所以机械外骨骼能够有效的帮助这些被截肢的人，让他们能够更好的生活，或者说像像一个正常人一样生活啊。

5. 关于机械外骨骼原理的问题

机械外骨骼原理就是用高功率密度的驱动装置，非刚性连接套装在人体外，辅助人类肢体运动。是一种柔性、智能驱动系统。
有几个特点，
首先，在力学传动原理上，与汽车的助力转向系统类似；载重汽车最早使用液压助力转向系统，现在也有液压与机电混合，或者单纯电动的助力转向系统，有的轿车上也开始采用啦。通俗地说，就是原来要用100牛顿·米的扭矩转动汽车的方向盘，有了助力装置，将可能用10牛顿·米的扭矩就可以转动汽车的方向盘了。
然后机械外骨骼的动力驱动系统应当非自锁，通俗地说，就是人强制扭动就能对抗助力系统的驱动，避免助力系统非正常驱动而造成被驱动人体骨折。例如汽车雨刮、汽车电动锁、汽车车窗驱动系统，一般是采用蜗轮传动副，本身就有自锁特点，简单地说，当切断电源，就不能用手转动雨刮，对于助力系统，就将人的姿态给“定格”下来了。
机械外骨骼的动力驱动系统最难实现的关键是要重量轻，驱动力矩大而且非“自锁”，且不说在动力系统的设计上，非“自锁”的驱动装置功率密度一定要远远低于“自锁”的驱动装置；这套装置既要能辅助老年人和运动障碍人士搬运重物、攀爬楼梯，又要求自重轻；同时要求可靠性高，动力寿命长，简单地说，就是平均发生故障的时间长，不产生恶性人体伤害事故。
以中国一般的工业基础能力，一套机械外骨骼的总重量低于200公斤都困难，所以就没有实用价值。对于非作战的、日常生活实用的机械外骨骼系统自身的重量，工业发达国家可以做到50公斤的数量级，其价格同时也居高不下。这就是功率密度和功率重量指标。
机械外骨骼系统的驱动系统基本上都是高强度、加工精确、十分耐磨、韧性好的金属材料，碳纤维之类的复合材料没有多少用武之地，国内的冶炼水平差距巨大；加工的机床设备国内差距也一样遥远。例如要使用非圆曲面的齿轮加工、缸体研磨、优秀的热处理等等先进加工手段。
通常的旋转电动机驱动系统、液压动力系统，都可以用于机械外骨骼，从发展上来看，可以是传统的谐波挠性传动机构、历史悠久的记忆合金、新兴的人工肌肉。
气动机构不适合于应用在这种场合。
因为北京的李海峰不乐意开展相关的工作，她手下闲置的机床不允许加工示范装置，她指挥物业公司严密限制相关的准备工作，就不多谈了。
中国的工业基础薄弱，
连轻武器都做不过西方工业发达国家，
咋去做高功率密度的装置？？
去诈骗国家的钱，炮制论文倒是好题材。
这个领域没有啥好研究挖掘的，基础工业上去后，一切就水到渠成啦。
追问………………囧……

回答表面材料还有人体适配性都是题外话题，无关紧要。
金属材料冶炼要领先，机械加工要准确，刀具与加工设备要过硬。
其他运动仿真、动力学、运动干涉验证仿真等等都是骗人的把戏。
过去早就全面回答过啦，去百度网站知道栏目检索就有了。
这些专业国外是有限制地，专业有管制，关键实验室不给非结盟国家留学生进入，
华裔的企图和习惯，价值观念，惯用手法，地球人都知道，就别装了。
李海峰就是危害国家安全的高官！！！！！
在中国，没有关系、没有背景、没有后台，你想去做尖端科技、军事工业，妄想罢了。

6. 机械外骨骼原理、特点

机械外骨骼原理就是用高功率密度的驱动装置，非刚性连接套装在人体外，辅助人类肢体运动。是一种柔性、智能驱动系统。
有几个特点，
首先，在力学传动原理上，与汽车的助力转向系统类似；载重汽车最早使用液压助力转向系统，现在也有液压与机电混合，或者单纯电动的助力转向系统，有的轿车上也开始采用啦。通俗地说，就是原来要用100牛顿·米的扭矩转动汽车的方向盘，有了助力装置，将可能用10牛顿·米的扭矩就可以转动汽车的方向盘了。
然后机械外骨骼的动力驱动系统应当非自锁，通俗地说，就是人强制扭动就能对抗助力系统的驱动，避免助力系统非正常驱动而造成被驱动人体骨折。例如汽车雨刮、汽车电动锁、汽车车窗驱动系统，一般是采用蜗轮传动副，本身就有自锁特点，简单地说，当切断电源，就不能用手转动雨刮，对于助力系统，就将人的姿态给“定格”下来了。
机械外骨骼的动力驱动系统最难实现的关键是要重量轻，驱动力矩大而且非“自锁”，且不说在动力系统的设计上，非“自锁”的驱动装置功率密度一定要远远低于“自锁”的驱动装置；这套装置既要能辅助老年人和运动障碍人士搬运重物、攀爬楼梯，又要求自重轻；同时要求可靠性高，动力寿命长，简单地说，就是平均发生故障的时间长，不产生恶性人体伤害事故。
以中国一般的工业基础能力，一套机械外骨骼的总重量低于200公斤都困难，所以就没有实用价值。对于非作战的、日常生活实用的机械外骨骼系统自身的重量，工业发达国家可以做到50公斤的数量级，其价格同时也居高不下。这就是功率密度和功率重量指标。
机械外骨骼系统的驱动系统基本上都是高强度、加工精确、十分耐磨、韧性好的金属材料，碳纤维之类的复合材料没有多少用武之地，国内的冶炼水平差距巨大；加工的机床设备国内差距也一样遥远。例如要使用非圆曲面的齿轮加工、缸体研磨、优秀的热处理等等先进加工手段。
通常的旋转电动机驱动系统、液压动力系统，都可以用于机械外骨骼，从发展上来看，可以是传统的谐波挠性传动机构、历史悠久的记忆合金、新兴的人工肌肉。
气动机构不适合于应用在这种场合。
因为北京的李海峰不乐意开展相关的工作，她手下闲置的机床不允许加工示范装置，她指挥物业公司严密限制相关的准备工作，就不多谈了。
中国的工业基础薄弱，
连轻武器都做不过西方工业发达国家，
咋去做高功率密度的装置？？
去诈骗国家的钱，炮制论文倒是好题材。
这个领域没有啥好研究挖掘的，基础工业上去后，一切就水到渠成啦。
追问………………囧……

回答表面材料还有人体适配性都是题外话题，无关紧要。
金属材料冶炼要领先，机械加工要准确，刀具与加工设备要过硬。
其他运动仿真、动力学、运动干涉验证仿真等等都是骗人的把戏。
过去早就全面回答过啦，去百度网站知道栏目检索就有了。
这些专业国外是有限制地，专业有管制，关键实验室不给非结盟国家留学生进入，
华裔的企图和习惯，价值观念，惯用手法，地球人都知道，就别装了。
李海峰就是危害国家安全的高官！！！！！
在中国，没有关系、没有背景、没有后台，你想去做尖端科技、军事工业，妄想罢了。

7. 机械外骨骼原理是什么呀？？

机械外骨骼原理就是用高功率密度的驱动装置，非刚性连接套装在人体外，辅助人类肢体运动。是一种柔性、智能驱动系统。
有几个特点，
首先，在力学传动原理上，与汽车的助力转向系统类似；载重汽车最早使用液压助力转向系统，现在也有液压与机电混合，或者单纯电动的助力转向系统，有的轿车上也开始采用啦。通俗地说，就是原来要用100牛顿·米的扭矩转动汽车的方向盘，有了助力装置，将可能用10牛顿·米的扭矩就可以转动汽车的方向盘了。
然后机械外骨骼的动力驱动系统应当非自锁，通俗地说，就是人强制扭动就能对抗助力系统的驱动，避免助力系统非正常驱动而造成被驱动人体骨折。例如汽车雨刮、汽车电动锁、汽车车窗驱动系统，一般是采用蜗轮传动副，本身就有自锁特点，简单地说，当切断电源，就不能用手转动雨刮，对于助力系统，就将人的姿态给“定格”下来了。
机械外骨骼的动力驱动系统最难实现的关键是要重量轻，驱动力矩大而且非“自锁”，且不说在动力系统的设计上，非“自锁”的驱动装置功率密度一定要远远低于“自锁”的驱动装置；这套装置既要能辅助老年人和运动障碍人士搬运重物、攀爬楼梯，又要求自重轻；同时要求可靠性高，动力寿命长，简单地说，就是平均发生故障的时间长，不产生恶性人体伤害事故。
以中国一般的工业基础能力，一套机械外骨骼的总重量低于200公斤都困难，所以就没有实用价值。对于非作战的、日常生活实用的机械外骨骼系统自身的重量，工业发达国家可以做到50公斤的数量级，其价格同时也居高不下。这就是功率密度和功率重量指标。
机械外骨骼系统的驱动系统基本上都是高强度、加工精确、十分耐磨、韧性好的金属材料，碳纤维之类的复合材料没有多少用武之地，国内的冶炼水平差距巨大；加工的机床设备国内差距也一样遥远。例如要使用非圆曲面的齿轮加工、缸体研磨、优秀的热处理等等先进加工手段。
通常的旋转电动机驱动系统、液压动力系统，都可以用于机械外骨骼，从发展上来看，可以是传统的谐波挠性传动机构、历史悠久的记忆合金、新兴的人工肌肉。
气动机构不适合于应用在这种场合。
因为北京的李海峰不乐意开展相关的工作，她手下闲置的机床不允许加工示范装置，她指挥物业公司严密限制相关的准备工作，就不多谈了。
中国的工业基础薄弱，
连轻武器都做不过西方工业发达国家，
咋去做高功率密度的装置？？
去诈骗国家的钱，炮制论文倒是好题材。
这个领域没有啥好研究挖掘的，基础工业上去后，一切就水到渠成啦。
追问………………囧……

回答表面材料还有人体适配性都是题外话题，无关紧要。
金属材料冶炼要领先，机械加工要准确，刀具与加工设备要过硬。
其他运动仿真、动力学、运动干涉验证仿真等等都是骗人的把戏。
过去早就全面回答过啦，去百度网站知道栏目检索就有了。
这些专业国外是有限制地，专业有管制，关键实验室不给非结盟国家留学生进入，
华裔的企图和习惯，价值观念，惯用手法，地球人都知道，就别装了。
李海峰就是危害国家安全的高官！！！！！
在中国，没有关系、没有背景、没有后台，你想去做尖端科技、军事工业，妄想罢了。

8. 外置机械骨骼的原理

这种“外置机械骨骼”HULC使用一次的时间可长达72小时。通常士兵们经常因为长时间背着沉重的战斗装备而体力透支，甚至会受伤。而HULC外骨骼会通过在人们身体下部安置的外置机器腿，将重量分担。据悉，这种“外置机械骨骼”通过电池供电，能够监测到每个士兵的运动，配置“外置机械骨骼”的士兵甚至可以搬动200磅(约91公斤)以上的物体。