外骨骼機器人是一種和人緊密聯系的機械動力系統，它具有兩條和人腿類似的機械腿，通過腳部、腰部或腿部等部位和人緊密結合在一起， 機械腿用來承擔人所背負的大部分負荷，人作為整個系統的控制中樞，控制外骨骼腿的行走方向和速度。外骨骼腿中具有多個傳感器，能夠感受人的運動信息，通過智能算法判別人的運動意圖，同時控制外骨骼腿的各個關節驅動器進行轉動，從而跟隨人的運動。骨骼服是結合人的智能和機械裝置的機械能的一種特殊機械系統。骨骼服可以提高士兵的負重能力、輔助殘疾人行走，也可以在消防救災中發揮威力。
為了減小上肢運動所需的力矩，在骨骼服的髓關節部位加入了氣彈簧，它一方面可以減小行走過程中負荷對腰部的沖擊作用，另一方面可以提供一個近似穩定的外力來減輕人做腰部動作所需要施加的力和力矩。 當負荷放在背架后，氣彈簧將被壓進行程空間，人就可以用很小的力來移動負荷。
人在身著骨骼服的情況下，上肢所做的動作可分為前傾和直立（也稱為彎腰和直腰兩個動作）兩個動作。在這個過程中氣彈簧的作用就是減小人在完成這兩個動作時所要施加的力和力矩。如果沒有安裝氣彈簧，人無論是彎腰還是直腰都必須由人提供全部的力或力矩。為了簡便，將兩側的氣彈簧簡化為一側進行分析。人在前傾時，人的受力情況如下：當人進行向前彎腰時，人需要在肩部施加力，或者說在腰部施加一個力矩才能帶動重物完成彎腰的動作。
而在使用氣彈簧之后人所要施加的力只有不加氣彈簧情況下的十分之一，并且氣彈簧的存在使得人所做的功僅為原來的10%。使用氣彈簧之后人會使腰部動作變得非常輕松，氣彈簧能夠顯著減小人在行走過程中所施加的力和人所消耗的能量。
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