搬运助力外骨骼系统

在搬运大件重物的过程中，由于需要承受整个重物的重力作用人体膝盖会受到远大于正常行走时的负重力矩，长期进行搬运工作会对膝关节造成不可逆的损害，本项目针对需要在背负重物的情况下行走较长距离的场合，重复抬起放下重物等需要膝关节不断发力的场合,开发助力外骨骼产品。

在搬运的过程中，膝关节会在从弯曲向伸展状态转变时(也就是膝关节角度最小时)，两侧肌肉带发力会提供整个步态过程中最大的输出力矩。膝关节助力器主要起到平衡膝关节处峰值力矩的作用。外骨骼助力器通过一个简单的机械开关可以切换使用状态：在放松状态下，柔性单元随人体运动不会产生变形，仅仅只是固定在人体下肢上并且整个机构非常轻便，不会对人体行走或开车等造成干涉，也不会产生过多的额外负载；当使用者需要搬运重物时，将膝关节助力器切换到使用状态，此时，当人体受到重物重力作用或在搬运过程中膝关节弯曲时，膝关节助力器中的柔性单元会收集一定的弹性势能，当前脚掌落地，膝关节开始伸展时，人体向前运动需要膝关节提供使膝关节伸展的力矩时，柔性单元会对膝盖产生一个辅助力矩，帮助使用者支撑身体及重物的重量，起到为膝关节助力的作用，减轻劳损。

本项目拟交付一套外骨骼助力设备(如图1所示)与一套远程生理信号测量系统(如图2 所示)。外骨骼助力设备用于搬运过程膝关节的助力与辅助，生理信号测量系统，采用无接触式的测量方式，测量与分析搬用人员前后的心率、血氧和呼吸率三种生理信号的变化。

现状：

1.面向白马湖场景建设，已交付一套可用于助力搬运减负的外骨骼设备，支持60公斤大件的负重搬运，整机重量不超过10公斤，同时具备良好的用户体验与互动性，

2.交付一套集成大屏展示的无接触心率检测系统，用于人体的心率检测，准确率达到85%以上。