下肢外骨骼机器人由仿生机械腿、动力源、驱动器、传感器以及控制器五个主要部分组成。在设计过程中涵盖人体下肢运动生物力学、运动状态以及人体运动学及动力学、运动状态检测以及人体运动意图识别、运动规划、驱动系统等关键技术。
外骨骼机器人与穿戴者之间存在一个耦合性非常高的关系,从系统控制的角度来说两者并非独立的个体,因为外骨骼机器人与穿戴者有着紧密的关系,在理想的状态下外骨骼机器人需要在极短的时间内读取各种信号并准确地判断穿戴者的真实的运动意图,然后基于先验信息及意图估计做出相应的决策。
目前,外骨骼机器人最有可能的市场依然在医疗场景。第一市场是不可逆损伤市场,主要针对的是肌肉、骨骼、神经、软组织损伤和老化造成行动不便的人群,这一类人群约9000万,当然,让身体有残疾的人能够站起来也是意义非凡,,第二市场是可逆康复市场,主要针对于因为手术原因卧床治疗造成的临时肌肉萎缩、智能康复人群,每年约2500万的循环人群和机构合作建立渠道。
但和智能机器人一样,未来外骨骼机器人的主要市场一定还是消费级市场,例如针对户外行走、徒步、爬山、攀登等轻应用,生产适用于膝盖、大腿、鞋子、手臂等单个部件形式的产品,这部分的市场空间十分巨大。
在不久将来,随着材料等问题的攻克,外骨骼机器人最终能够价格不断下降,最终实现数万元甚至数千元的量级,这时候市场无疑将迎来一个巨大突破。而如果能把外骨骼机器人卖成普便性的服装,或许人类完成曾经的不敢想象,也就不再是遥不可及的梦想。