BBEX外骨骼：基于脊柱生物力学的先进支撑技术 实现多维力量支持

在现代工业和高强度劳动环境中，重复性举重常常导致脊柱和背部肌肉的损伤，尤其是腰椎损伤。这一问题在工作场所中普遍存在，已引起了广泛关注。为应对这一挑战，外骨骼技术被开发出来，旨在提供有效的支撑，减轻身体负担，并提高工作效率。

人体脊柱是一种复杂的生物力学结构，由多椎骨和椎间关节构成，能够实现多自由度的运动。每个椎间关节由椎间盘和两对小关节组成，椎间盘负责缓冲冲击，小关节则控制脊柱的弯曲和扭转。这种结构使脊柱在屈伸、侧弯和轴向旋转三个自由度上具备灵活性。竖脊肌紧贴脊柱两侧，与脊柱的解剖结构紧密配合，协助脊柱进行多种运动，对协调脊柱的多自由度运动至关重要，尤其是在进行不对称举重时。

首尔国立大学的研究团队最近推出了主动式双侧背部伸肌外骨骼套装（BBEX）。尽管外骨骼技术本身并非首创，BBEX在设计和功能上引入了新的创新，特别是在模拟脊柱和背部伸肌方面，力求改进现有的背部支撑装置。

技术特色

生物力学模拟：BBEX外骨骼采用多自由度设计，通过串联线性致动器模拟脊柱和背部伸肌的自然结构和运动模式。该设计使外骨骼能够提供多方向的力量支持，适应各种非对称性举重任务。

支撑与舒适性：BBEX通过精确模拟竖脊肌的作用，在执行高强度任务时提供自然的支撑，减轻脊柱的压力。其设计旨在与人体脊柱的自然运动协调，提升舒适性和效果。

多维度力量支持：BBEX外骨骼配备了次级竖脊肌机制（SES），由一系列串联的驱动模块构成，包括椎骨块、球窝关节和线性执行器，模拟竖脊肌的双侧配置。此机制能够实现类似人体脊柱的三自由度旋转，在举重时提供有效的多维度支持，减轻背部肌肉的力量需求，降低脊柱关节上的压力，特别是在背部肌肉力主要产生关节剪切力的情况下，辅助力能够有效减少这些力量的影响。

安全性验证：尽管BBEX在技术上有所创新，安全性验证仍然是关键。该装置经过严格测试，确保在实际应用中的稳定性和可靠性。

应用前景

BBEX外骨骼具有广泛的应用前景，包括：

工业环境：在建筑、制造和仓储等领域，BBEX能够帮助工人减轻负担，提高工作效率。

康复治疗：在医疗领域，BBEX的支撑和辅助功能可以帮助患者恢复运动能力，改善生活质量。

其他应用场景：如军事和救援等高强度任务中，BBEX提供的额外力量支持也具有潜在的应用价值。

主动式双侧背部伸肌外骨骼套装（BBEX）代表了外骨骼技术的一项重要进步。通过精确模拟脊柱的生物力学特性，BBEX在提供多维度力量支持方面展现了新的可能性。