AnyBody 应用案例
外骨骼型机器人
① 概要
机械外骨骼或称动力外骨骼（Powered exoskeleton），是一种由钢铁的框架构成并且可让人穿上的机器装置，这个装备可以提供额外动力来供四肢运动。应用于康复、护理、搬运重物等领域。
本应用案例的目的：在AnyBody中创建支持下肢关节屈曲伸展动作的外骨骼型机器人，进并行步行分析，评估该设备在下肢肌肉运动的起到的作用。
数据 ：
・ 步行周期：1.2秒
・ 被试者的体重：65kg
・ 身高：170cm
・ 重力：9.81m/s2
② 外骨骼型机器人的模型化
■ 地面反力
该模型中，同时采集了动捕数据与测力台数据。
如果这个动捕数据直接应用在穿外骨骼的人体模型上，就少考虑了外骨骼的重量，因此地面反力变得不真实，所以不能使用。
那么我们就得找替代方法，AnyBody中有一功能，它可以预测地面反作用力，这个功能叫“GRFPrediction”。
■ 机器人
机器人，由7个体节构成，总质量12kg。
另外，作为结合条件，为了不约束人体模型脚的外翻/外旋动作，我们定义了以下Joint。
骨关节：球型链接ball joint
膝盖：ReveluteJoint回转节
脚踝：球型链接ball joint
作为输入条件定义运动动作并定义约束条件，使人体模型中的行走行为遵循实际行走动作。
■ 外骨骼动力
外骨骼动力在关节处以扭矩形式传递给人体。为了求出这些扭矩，将不提供动力的外骨骼穿在人体模型上，进行逆动力学分析（图1）。
这样就可以得到考虑到外骨骼质量的人体关节扭矩。（图2）
然后，再把这些扭矩应用在外骨骼关节处。（图3 ）
② 结果
右侧的动画是开启外骨骼动力后的步行分析。
未穿外骨骼时，腓肠肌处明显可以看到肌肉的激活度比较高，但开启动力后腓肠肌的激活度降低不少，显示为正常水平。
对比两组肌肉激活度。开启外骨骼动力时腓肠肌最大值从38%下降到10%。
而且，整体的肌肉动员模式发生了变化，腓骨肌成为主要肌肉，而不是腓肠肌。另外，从图中的2.4 ~ 2.6秒的时间来看，有些肌肉受外骨骼的影响几乎不活动。虽然没有图示，但关节的反力也有相同下降的效果。
虽然使用了理想的外骨骼动力，但是可以看到，右腿的肌肉活动量并没有变为零。那是因为没有支持腿部关节的外翻/外旋的动作。
③ 总结
通过分析可以推测肌肉调用（肌肉的用法）和肌肉激活度（或人体的反应）。
AnyBody对设计有以下帮助：
・模型可以自由化
・冗余系统的无缝对接
・已验证的地面反力推测功能
・大量的人体模型验证研究其计算时间较短
此外，可以使用AnyBody进行以下分析:
外骨骼/人体交互型建模
外骨骼动力或工作的模式的验证
分析不同模式分析，如肌肉缺失情况(残疾人)
步行以外的动作或更复杂工作的类型
这极大地帮助设计者理解外骨骼在人体运动中的作用和影响，发现潜在问题，进行相应的优化。