外骨骼分类法：主动/被动 × 有缆/无缆

概念定义

两轴定位全领域：轴一 主动（电机驱动：力矩大、时序/幅值/形状可编程，代价质量+功耗）vs 被动（弹簧/弹性件：轻、不耗电，助力曲线被机械焊死）；轴二 有缆（执行器桌面侧，绕开质量约束但困在实验室）vs 无缆（自含便携，每个 Nm 用克付账）。核心交互：功率-质量权衡只咬「主动×无缆」格——电池第一瓶颈即该象限的税，OpenExo 全系在此格。被动的能量来源：步态中生理性离心负功（非「浪费的能量」），弹簧截留再归还；跟腱即人体自带的被动外骨骼。类比：被动=多加一根可调刚度跟腱，主动=多加一块肌肉。

学习过程

@2026-08-31

• 初始理解：用户第一轮即抓住能量守恒——被动回用的是人自身能量；两个原创洞察：①设备自身质量使爬坡总功可能反增（「被动=被迫轻，重了就是纯负重」）；②「轻便」不是优点是约束。误框一处：「不正确发力方式浪费的能量」→ 纠正为步态生理性负功（与动作对错无关）；另一代价轴（曲线焊死/不可编程）未提，由 AI 以跟腱 vs 肌肉类比补齐。
• 落位练习：Zhang HITL 跑台=有缆主动 ✓、OpenExo=无缆主动 ✓（均用户自答）；Slade 2022（用户提问）= 无缆主动·户外个性化踝助力（步速 +9%）；P1（用户不识，指出为三线计划 §5 Phase 2 里程碑：复现 OpenExo 踝单关节实物）= 无缆主动格。
• 用户定位直觉：「要真能实用到老人身上，还是需要无缆主动」——与作者立场一致，且适老场景额外加重该格的税（远端质量/穿戴复杂度/失衡敏感）。
• 已收口：收口问（坡道为何必须主动）用户答出需求侧+质量税（平地净功≈0、垂直必做功，物理表述干净，系自身上轮洞察的正确迁移）；供给侧（跟腱只能还回存入的、缺口需肌肉注入新能量+曲线焊死不适应坡上步态）由 AI 补齐。论文数字佐证：7.5° 坡走 ~6.7–7.4 vs 平地 ~2.2 J·kg⁻¹·m⁻¹（不同被试，仅量级）≈3 倍成本。
• 自发新场景应用：用户主动问「被动外骨骼在攀岩上不可能对吗」——AI 答对且更极端（净垂直需求全程拉满/质量惩罚数克计较/动作精细便固定曲线反噬）；无严肃攀岩外骨骼研究已知（如实存疑）；已标记为科普素材点（「攀岩外骨骼为什么不可能」，受众中必有攀岩者）。

关键洞察

• 用户原创：①被动=被迫轻，「重了就是纯负重」；②平地牛顿意义上净功≈0 vs 垂直运动必做功——把「坡道成本3倍」用物理第一性讲清；③自发把分类法迁移到攀岩场景做不可能性判断。
• 合成结论（AI 补齐供给侧）：被动上坡双重死——负功回收填不上新增能量缺口（需肌肉注入新能量）+ 助力曲线按平地焊死不适应坡上步态。
• 定位结论：四件套落位（Zhang 有缆主动；Slade/OpenExo/P1 无缆主动）；「实用到老人必须无缆主动」且适老场景加重该格的税。
• 履约改分 0.7（同日延伸讨论中）：供给侧句自主冒出——「上坡向心大于离心，没有多少负功充能的机会」。

待深入

• 远端质量代谢代价（踝上 1kg ≫ 腰上 1kg）与鲍登线设计动机的定量关系（第五章硬件接上）
• 被动踝量级感：Collins 2015 无电机踝平地 ~7% 代谢节省（文献自查项）