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外骨骼服是一种可穿戴仿人机械装置,主要用于增强人体机能。现今对外骨骼技术的研究方兴未艾,其使用范围也逐渐变得广泛。外骨骼技术融合了运动生理学、机械设计、可穿戴计算、通信甚至人工智能等学科内容,且更多其他学科的技术被应用到外骨骼服的研究中。目前对外骨骼技术的研究主要集中在步态识别,感知控制以及机械设计等部分,对外骨骼综合性能评估研究尚为空白。本文分析了外骨骼性能评估过程,建立了一个总体评估模型,并引入了模糊综合评价的方法对外骨骼性能进行了评估。首先,从外骨骼服系统自身以及使用者的角度出发,分析了反映外骨骼性能的指标空间以及它们对性能的影响和各自定义,提出了能够反映外骨骼性能的指标,从而建立起评估的指标集;其次,根据指标的特点提出了获取指标元素值的方法:对于“硬指标”如膝关节角度使用加速度传感器,设计硬件电路、数据通信格式以及数据处理程序,成功地搭建了膝关节角度测量平台,对于“软指标”如心理负荷,通过对使用者操作外骨骼时的心理负荷情况进行分析,确定了使用NASA-TLX量表的方法来测量心理负荷的大小,之后,在所设计的测试平台上设计对比实验,获取实验前后指标值的变化;最后,在获得指标集元素的指标值后,采用模糊综合评价的方法对性能进行综合评价:根据所得指标值的特点,进一步抽象出评估指标组成指标集合,并通过层次分析法确定了指标集中每个元素的权重,之后选取合适的隶属度函数,根据每个指标的分级标准,通过模糊综合评价的方法,获取了隶属度关系矩阵并采用合适的模糊综合评价的算子,将权重集和模糊综合评价矩阵进行算子运算,从而得到了性能评估向量,再根据最大隶属度原则,选择最大值,从而确定了外骨骼综合性能值。使用模糊综合评价的方法对外骨骼性能评估的研究非常有意义:一方面,可以验证所设计的外骨骼性能的优劣;另一方面,通过调整设计参数并对调整前后外骨骼综合性能进行对比,可以找出一个最优设计。