（源自tiny.cc/exo1）外骨骼机器人正逐渐进入建筑业以提高工人工作的的安全性和生产力。这些机器人的目的是减少工人在一天的重复和长时间的工作中带来的累积压力。这些工种包括在汽车工厂的头顶上拧紧汽车螺栓，以及在使用手持重型设备在墙上钻孔。

     外骨骼机器人的功能包含工人的背部支撑、腿和手乃至整个身体的支撑。下文，将讲解外骨骼如何提高安全和建筑行业的生产力。

     外骨骼是一种配备可移动关节的可穿戴的机器，通过提供升降支撑、重量分散、姿态纠正和其他功能，将劳动损伤降到最低。外骨骼也被称为外骨骼套装。曾经外骨骼主要用于身体康复，但目前越来越多的应用到建筑和制造业场景中。

     许多承包商相信，外骨骼之类的可穿戴设备将进一步改造建筑业。2018年第四季度商业建筑指数显示:

• 23%的承包商相信他们会在三年内采用这一设备

• 近四分之三的承包商认为，可穿戴技术将提高现场安全性。

• 超过三分之一的承包商认为可穿戴技术可以提高劳动生产率。

     根据研发制造商的不同，外骨骼要么是纯机械的，要么是机械和电力的混合体。外骨骼框架可以由硬材料(如金属)或软材料(如布料和纺织品)组成，这取决于套装种类及其功能。

     机械外骨骼是一种不需要充电的外骨骼，也不需要携带任何电源，因此是使用寿命最长的外骨骼。大多数机械外骨骼从身体的特定部位(比如手臂和肩膀)获取重量，然后将其重新分配到另一个部位(比如核心部位和腰部)，以减轻压力和疲劳。

     部分电力驱动或全电驱动外骨骼通常比机械外骨骼更强大，可以承受更多的重量。他们可以瞄准更具体的身体部位，比如手以及其他需要的地方增加压力和提供力量。

     电动外骨骼的主要缺点是需要动力，其存在以下问题：

·维持动力:为了维持电动外骨骼，你需要更换电池或者给外骨骼充电。

·增加重量:电池也会增加重量，可能会阻碍机动性。

·需要额外的时间:需要额外的时间等外骨骼冷却后再更换电池。

 ·增加风险:根据型号的不同，需要进行电源电缆等管理。

     正如我们所提到的，建筑工作涉及很多可能导致伤害的任务。事实上，日常活动如搬运重物是造成施工中拉伤的主要原因。某些建筑外骨骼可以直接解决这些问题。美国疾病控制与预防中心报告说，使用外骨骼可以降低脊柱的压力，减少疲劳等。

• 减少损伤和肌肉紧张:外骨骼更均匀地分配重量，减少身体不同部位的紧张。这可以降低建筑工人长期受伤的风险。

• 提高工作效率:使用建筑外骨骼的工人更不容易疲劳，而且由于减少了压力，他们可以完成更多的工作。

• 开放就业机会:承包商可承接更多需要剧烈的身体劳作的合同，增加更多就业岗位。

     外骨骼的工作方式是多种多样的，这取决于它们所处的身体部位以及它们的动力来源。

     许多外骨骼将重量从身体的一个部位转移到另一个部位，比如从手臂转移到腿上，以减少持续的压力，以增强耐力和提高生产力。实现这一目标的过程因不同类型的外骨骼而异。例如，一些安装在手臂上的外骨骼通过使用平衡装置将手臂上的重量转移到地面来实现这一点。

     其他外骨骼的目的是增强用户的力量。例如，动力手套可以用来增加握持工具有困难的用户的握力。这是通过手套里的传感器来增加用户手部的额外力量，提高握持力来实现的。

     一些建筑外骨骼是个性化设计的，以适应用户的身体类型，大多数有不同的尺寸。如今，外骨骼变得更加通用和轻便，使它们更容易在漫长的工作时间内穿着，并能在工作区域自如移动。一些公司还允许客户试用产品，并提供培训，以确保他们了解外骨骼的功能。

      我们根据外骨骼支撑的身体部位的不同，对建筑领域外骨骼进行了分类。主要包括以下几类：

1. 动力手套

     动力手套适用于手部以提高手部灵活性，可帮助手部力量较弱或有其他手部问题的工人提供抓取工具和材料的动力。动力手套提供的抓力有助于携带沉重的手动工具或拾起物体。

     Bioservo公司的Ironhand是一款软手套，可以通过传感器检测用户的自然运动。当使用者要握紧一个物体时，手套就会感知，并根据物体的重量增加力量。手套还可以收集数据来评估对使用者造成人体工程学风险的抓取场景。

2. 手臂和肩部支撑外骨骼

     这些外骨骼装备可以帮助工人把沉重的工具和材料举到腰部以上。手臂支撑外骨骼非常适用于钻井、切割和磨削等高空作业。它们可同时支撑肩膀和手臂，以减轻长时间连续拿着沉重工具的压力。

    Ekso Bionics的EksoVest在两臂上都使用了弹簧来给用户提供托举支撑的帮助，而来自Levitate Technologies的Airframe外骨骼使用滑轮系统来完成这项任务。SuitX的shoulderX也采用的是弹簧来实现这一功能。这些都是很好的肩部支撑外骨骼的例子，因为它们重量轻，造型简洁，不妨碍移动。

3. 背部支撑

     背部支撑的外装通常适合你的肩膀，背部和腰部，以减少背部因举起重物而造成的压力。一些背部支撑外骨骼，根据制造商的不同，可以在弯腰或抬起时纠正你的姿势。

     来自Strong Arm Tech的V22 ErgoSkeleton就像一个“教练”，当用户不安全弯腰时，就会向用户提供反馈。suitX的backX外骨骼的设计更注重减少背部和脊柱的压力。

4. 站立和下蹲支撑

     这些外骨骼装备锁在适当部位，以减少膝盖和腿部的压力，并将重量分配到地面。这可以减少因在站立或蹲伏一段时间后造成的关节和肌肉的紧张。

     它还允许用户在不会妨碍工作区域的安全或效率的情况下“坐下”。这对于那些在工作时间长时间站立的建筑工人来说很有帮助。

     Noonee公司推出的Chairless Chair 2.0版比之前的版本有了改进，包括减轻了产品的总体重量，并更新了舒适性和透气性的材料。来自suitX的legX与工具带兼容，并提供定制的工作靴以增加舒适度。这两款产品都能识别用户何时行走、何时蹲下、何时站立，并做出相应的调整。

5. 全身外骨骼套装

      外骨骼套装提供了整个身体的支撑，以最大限度地减少肌肉紧张、提高生产力和增强力量。你可以找到机械的或者电动的外骨骼套装，正如我们之前提到的，每种外骨骼都有各自的优缺点。

     Sarcos公司正计划解决他们最新的全身电子防护服Guardian XO的问题。一次充电可以持续8个小时，并且只需要400瓦的电力(比同类机器少90%)就可以正常行走。用户还可以“热交换”电池，而不会因此而断电。