โครงกระดูกภายนอกเป็นอุปกรณ์สวมใส่ที่ช่วยเสริม เปิดใช้งาน ช่วยเหลือ หรือเพิ่มประสิทธิภาพการเคลื่อนไหว ท่าทาง หรือกิจกรรมทางกายภาพผ่านการโต้ตอบเชิงกลและแรงที่ใช้กับร่างกายของผู้ใช้^{[ 2 ]}

ชื่อเรียกอื่นๆ ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับโครงกระดูกภายนอกแบบสวมใส่ได้ ได้แก่ เอ็กโซ เทคโนโลยีเอ็กโซ โครงกระดูกภายนอกช่วยเหลือ และโครงกระดูกภายนอกเสริมสมรรถภาพมนุษย์ คำว่า เอ็กโซสูท บางครั้งก็ใช้ แต่โดยทั่วไปแล้วคำนี้หมายถึงโครงกระดูกภายนอกกลุ่มย่อยที่ประกอบด้วยวัสดุอ่อนนุ่มเป็นส่วนใหญ่^{[ 3 ]}คำว่า หุ่นยนต์สวมใส่ได้ บางครั้งก็ใช้เพื่ออ้างถึงโครงกระดูกภายนอก และคำนี้ครอบคลุมโครงกระดูกภายนอกกลุ่มย่อย อย่างไรก็ตาม โครงกระดูกภายนอกทั้งหมดไม่ได้มีลักษณะเป็นหุ่นยนต์ ในทำนองเดียวกัน โครงกระดูกภายนอกบางส่วน แต่ไม่ใช่ทั้งหมด สามารถจัดอยู่ในประเภทอุปกรณ์ ไบโอนิก ได้

โครงสร้างภายนอก (Exoskeletons) ยังมีความเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ช่วยพยุง (Orthoses หรือOrthotics ) ด้วย อุปกรณ์ช่วยพยุงเหล่านี้เป็นอุปกรณ์ เช่น เครื่องพยุงและเฝือก ที่ให้การสนับสนุนทางกายภาพแก่ส่วนต่างๆ ของร่างกายที่ได้รับบาดเจ็บ เช่น มือ แขน ขา หรือเท้า คำจำกัดความของโครงสร้างภายนอกและคำจำกัดความของอุปกรณ์ช่วยพยุงนั้นทับซ้อนกันบางส่วน แต่ไม่มีข้อตกลงที่เป็นทางการ และมีพื้นที่สีเทาอยู่บ้างในแง่ของการจำแนกประเภทอุปกรณ์ต่างๆ อุปกรณ์ช่วยพยุงบางชนิด เช่น อุปกรณ์ช่วยพยุงแบบใช้มอเตอร์ โดยทั่วไปถือว่าเป็นโครงสร้างภายนอกด้วย อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ช่วยพยุงแบบง่ายๆ เช่นเครื่องพยุงหลังหรือเฝือกโดยทั่วไปไม่ถือว่าเป็นโครงสร้างภายนอก สำหรับอุปกรณ์ช่วยพยุงบางชนิด ผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้มีความเห็นที่แตกต่างกันว่าอุปกรณ์เหล่านั้นเป็นโครงสร้างภายนอกหรือไม่

โครงสร้างภายนอก (Exoskeletons) มีความเกี่ยวข้อง แต่แตกต่างจากอวัยวะเทียม (Prostheses หรือProsthetics ) อวัยวะเทียมคืออุปกรณ์ที่ใช้ทดแทนส่วนต่างๆ ของร่างกายที่ขาดหายไป เช่น แขนหรือขา ในทางตรงกันข้าม โครงสร้างภายนอกช่วยเสริมหรือเพิ่มประสิทธิภาพให้กับส่วนต่างๆ ของร่างกายที่มีอยู่แล้ว

อุปกรณ์หรือเครื่องแต่งกายที่สวมใส่ได้ซึ่งให้แรงกระทำต่อร่างกายของผู้ใช้เพียงเล็กน้อยหรือแทบไม่มีเลยนั้น ไม่ถือว่าเป็นโครงสร้างภายนอก (exoskeleton) ตัวอย่างเช่น เสื้อผ้าและชุดรัดรูปจะไม่จัดเป็นโครงสร้างภายนอก เช่นเดียวกับนาฬิกาข้อมือหรืออุปกรณ์สวมใส่ที่สั่นสะเทือน โดยทั่วไปแล้ว หมวดหมู่ที่มีอยู่แล้วและเป็นที่ยอมรับกันดี เช่น รองเท้าหรือรองเท้าทั่วไป ก็ไม่ถือว่าเป็นโครงสร้างภายนอกเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ยังมีพื้นที่สีเทาอยู่ และอาจมีการพัฒนาอุปกรณ์ใหม่ๆ ที่ครอบคลุมหลายหมวดหมู่หรือยากต่อการจัดประเภท

โครงสร้างภายนอก (Exoskeletons) สามารถใช้งานได้หลากหลายวัตถุประสงค์ ทั้งทางการแพทย์ อาชีพ หรือเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจ และมักถูกจัดประเภทตามขอบเขตการใช้งานโดยทั่วไป

โดยทั่วไปโครงกระดูกภายนอกทางการแพทย์มีวัตถุประสงค์อย่างน้อยหนึ่งอย่าง^{[ 5 ]}เช่น:

• เพื่อช่วยในการเคลื่อนไหวหรือท่าทางของผู้ที่มีความพิการทางร่างกายหรือความบกพร่องทางระบบประสาทและกล้ามเนื้อ
• เพื่อฟื้นฟูสภาพร่างกายของบุคคลหลังจากได้รับบาดเจ็บหรือความผิดปกติ

โครงสร้างภายนอกทางการแพทย์ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับผู้ที่มีความพิการทางร่างกายหรือความบกพร่องทางระบบประสาทบางประเภท รวมถึงโรคหลอดเลือดสมอง การบาดเจ็บไขสันหลัง อัมพาตสมอง หรือการสูญเสียแขนขา^{[ 7 ]}โครงสร้างภายนอกเหล่านี้สามารถมุ่งเป้าไปที่วัตถุประสงค์เฉพาะต่างๆ เช่น ช่วยในการทรงตัว^{[ 8 ]}การเดิน^{[ 9 ]}การ เอื้อม ^{[ 10 ]}การจับ^{[ 11 ]}การประสานงาน^{[ 12 ]}หรือการเคลื่อนไหวการทำงานอื่นๆ^{[ 13 ] [ 14 ]}สำหรับการฟื้นฟู โครงสร้างภายนอกอาจใช้ชั่วคราวในช่วงระยะเวลาการฟื้นตัวที่จำกัด หลังจากนั้นพวกเขาอาจไม่ต้องการอุปกรณ์นี้อีกต่อไป^{[ 9 ]}โครงสร้างภายนอกสำหรับการฟื้นฟูสามารถออกแบบมาเพื่อช่วยเหลือบุคคลที่มีความบกพร่องในการเคลื่อนไหว ตัวอย่างเช่น เพื่อช่วยให้การเคลื่อนไหวคงที่หรือระงับอาการสั่น^{[ 15 ]}หรืออีกทางหนึ่ง โครงสร้างภายนอกสามารถออกแบบมาเพื่อต้านทานการเคลื่อนไหวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการฝึกฝนทางกายภาพหรือเพื่อช่วยฟื้นฟูความแข็งแรง^{[ 16 ]}ในกรณีนี้ โครงกระดูกภายนอกจะต้านทานผู้ใช้ในระยะสั้นเพื่อช่วยให้พวกเขาฟื้นฟูความแข็งแรงหรือความสามารถในระยะยาว ไม่ว่าในกรณีใด โครงกระดูกภายนอกสามารถใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการฟื้นฟูโดยการเพิ่มปริมาณการรักษา (เช่น ผ่านการเพิ่มจำนวนครั้งหรือความยาก) การจำกัดการออกกำลังกายให้เฉพาะการเคลื่อนไหว การลดจำนวนแพทย์หรือความพยายามของแพทย์ที่จำเป็นในการให้การรักษา หรือการประเมินประสิทธิภาพผ่านการตรวจจับบนตัวเครื่อง สำหรับการช่วยเหลือ โครงกระดูกภายนอกอาจถูกใช้ในระยะยาว เป็นช่วงๆ หรือชั่วคราวเท่านั้น การช่วยเหลือจากโครงกระดูกภายนอกยังสามารถจับคู่กับเทคโนโลยีหรือวิธีการอื่นๆ เช่น การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าเชิงฟังก์ชัน (FES) ^{[ 17 ]}หรือการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าเหนือไขสันหลัง (EES) ^{[ 18 ]}

โครงสร้างภายนอกสำหรับการทำงานได้รับการพัฒนาและใช้งานเป็นหลักเพื่อลดการบาดเจ็บและความเหนื่อยล้าในสถานที่ทำงาน^{[ 20 ]}อย่างไรก็ตาม โครงสร้างภายนอกสำหรับการทำงานอาจใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการปรับปรุงความปลอดภัยหรือการปฏิบัติงานในสถานที่ทำงาน^{[ 21 ]}วัตถุประสงค์ที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่:

• เพื่อลดความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บ เช่น ความผิดปกติของระบบกระดูกและกล้ามเนื้ออันเนื่องมาจากการออกแรงมากเกินไปหรืออยู่ในท่าทางเดิมเป็นเวลานาน^{[ 22 ] [ 23 ]}
• เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของคนงาน (เช่น ผลผลิต คุณภาพ ความอดทน) หรือประสิทธิภาพการดำเนินงาน^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]}
• เพื่อลดอัตราการลาออกของพนักงานหรือเพิ่มการสรรหาพนักงานใหม่โดยการปรับปรุงความเป็นอยู่ที่ดีของพนักงาน^{[ 28 ] [ 29 ]}

โครงกระดูกภายนอกทางทหารมักถูกมองว่าเป็นหมวดหมู่ย่อยของโครงกระดูกภายนอกสำหรับอาชีพ คำว่าโครงกระดูกภายนอกทางทหารหมายถึงโครงกระดูกภายนอกที่ใช้เพื่อสนับสนุนสมาชิกกองทัพในการปฏิบัติหน้าที่^{[ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]}งานทางทหารบางอย่างคล้ายคลึงหรือเหมือนกับงานพลเรือนที่เทียบเท่ากัน ตัวอย่างเช่น ช่างเครื่องยนต์หรือพนักงานโลจิสติกส์ของกองทัพอาจประสบกับความต้องการทางกายภาพที่คล้ายคลึงกับช่างเครื่องยนต์หรือพนักงานโลจิสติกส์ของพลเรือน อย่างไรก็ตาม งานอื่นๆ เป็นเอกลักษณ์เฉพาะของกองทัพ เช่น สำหรับพลประจำรถถังหรือปืนใหญ่ ความต้องการทางกายภาพที่เกี่ยวข้องกับเกราะป้องกันตัวและการแบกรับน้ำหนักมักจะสูงขึ้นและเป็นเอกลักษณ์สำหรับงานทางทหารเมื่อเทียบกับงานพลเรือน ด้วยเหตุผลเหล่านี้ โครงกระดูกภายนอกทางทหารบางแบบจึงได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อแก้ไขปัญหาเฉพาะด้านงาน สภาพแวดล้อม และความท้าทายของกองทัพ^{[ 33 ] [ 34 ]}

โครงสร้างภายนอกเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจมีจุดประสงค์เพื่อช่วยให้ผู้คนสามารถทำหรือเพลิดเพลินกับกิจกรรมสันทนาการ เช่น การเดิน การปีนเขา การเล่นสกี หรือกีฬา^{[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]}ในบริบทนี้ โครงสร้างภายนอกอาจช่วยให้บุคคลสามารถทำกิจกรรมสันทนาการได้นานขึ้น ทำได้ดีขึ้น ทำโดยมีแรงกด ความเจ็บปวด หรือความเหนื่อยล้าน้อยลง หรือทำกิจกรรมสันทนาการที่พวกเขาไม่สามารถทำได้หากปราศจากความช่วยเหลือและการสนับสนุนจากโครงสร้างภายนอก เป้าหมายทั่วไปของโครงสร้างภายนอกเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจเกี่ยวข้องกับการสูงวัยอย่างมีสุขภาพดี^{[ 38 ]}กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ เพื่อเสริมสร้างศักยภาพให้ผู้คนเมื่อพวกเขามีอายุมากขึ้นและประสบกับความเสื่อมถอยทางร่างกายตามธรรมชาติ ให้ยังคงกระฉับกระเฉงทางร่างกายและมีส่วนร่วมในกิจกรรมที่พวกเขาชื่นชอบ ในบางกรณี โครงสร้างภายนอกเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจอาจได้รับการออกแบบมาเพื่อต้านทานการเคลื่อนไหวเพื่อเพิ่มการฝึกความแข็งแรงของกล้ามเนื้อโดยทำให้การเคลื่อนไหวมีความท้าทายมากขึ้น โครงสร้างภายนอกเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจบางครั้งก็ถูกเรียกว่าโครงสร้างภายนอกสำหรับกีฬาหรือโครงสร้างภายนอกสำหรับผู้บริโภค อย่างไรก็ตาม โครงสร้างภายนอกที่ใช้ในงานอาชีพและทางการแพทย์บางชนิดสามารถนำไปใช้ในงานทั่วไปหรือเพื่อผู้บริโภคได้ ดังนั้นหมวดหมู่เหล่านี้จึงอาจไม่ชัดเจน และอุปกรณ์บางอย่างอาจจัดอยู่ในหลายประเภทของโครงสร้างภายนอกได้ โครงสร้างภายนอกเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจเป็นหมวดหมู่ที่เพิ่งเริ่มต้น (เมื่อเทียบกับโครงสร้างภายนอกทางการแพทย์และอาชีพ) และวัตถุประสงค์และขอบเขตการใช้งานอาจพัฒนาต่อไปได้ในอนาคต

โครงสร้างภายนอก (Exoskeletons) ยังได้รับการออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์อื่นๆ อีกด้วย มีโครงสร้างภายนอกบางประเภทที่ออกแบบมาเพื่อการวิจัยหรือการศึกษาเป็นหลัก ซึ่งเรียกว่าโครงสร้างภายนอกเพื่อการวิจัย^{[ 39 ] [ 40 ]}และโครงสร้างภายนอกเพื่อการศึกษา^{[ 41 ]}ตามลำดับ โครงสร้างภายนอกเพื่อการช่วยเหลือหรือการฝึกกล้ามเนื้อในอวกาศอาจเรียกว่าโครงสร้างภายนอกสำหรับอวกาศ^{[ 42 ]}แม้ว่าโครงสร้างภายนอกเหล่านี้จะคล้ายคลึงกับโครงสร้างภายนอกทางการแพทย์หรืออาชีพบางประเภท แต่ก็อาจไม่ทับซ้อนกันอย่างสมบูรณ์ ในบางกรณี โครงสร้างภายนอกที่กำหนดอาจจัดอยู่ในหลายประเภท เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีที่กำลังพัฒนา หมวดหมู่ของโครงสร้างภายนอกจึงไม่ได้ถูกกำหนดไว้อย่างตายตัว หมวดหมู่หรือหมวดหมู่ย่อยใหม่ของโครงสร้างภายนอกกำลังถูกเพิ่มและปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเมื่อเวลาผ่านไป

นอกเหนือจากการจัดหมวดหมู่ตามวัตถุประสงค์ทั่วไปหรือขอบเขตการใช้งานแล้ว ยังมีวิธีการจัดหมวดหมู่หรือแบ่งหมวดหมู่ย่อยของโครงกระดูกภายนอกได้อีกหลายวิธี โครงกระดูกภายนอกมีอยู่เพื่อรองรับส่วนต่างๆ ของร่างกายและภารกิจต่างๆ และมีความแตกต่างกันอย่างมากในแง่ของขนาด การออกแบบ การควบคุม ความซับซ้อน ต้นทุน โครงสร้าง ฟังก์ชัน และความสามารถในการพกพา

โครงกระดูกภายนอกได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อช่วยเหลือส่วนต่างๆ ของร่างกายและภารกิจที่หลากหลาย^{[ 43 ] [ 44 ]}และมักจะถูกจัดประเภทตามสิ่งเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม ต่างจากภาพยนตร์ฮอลลีวูดหลายเรื่อง โครงกระดูกภายนอกในความเป็นจริงไม่ได้ถูกออกแบบมาเพื่อทำทุกภารกิจหรือเพื่อรองรับทุกส่วนของร่างกาย โดยทั่วไปแล้ว โครงกระดูกภายนอกจะคล้ายกับเครื่องมือสวมใส่ที่ออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ เช่น เพื่อช่วยเหลือส่วนต่างๆ ของร่างกายในระหว่างภารกิจบางส่วน ดังนั้นจึงมีโครงกระดูกภายนอก (เครื่องมือ) หลากหลายประเภทเพื่อรองรับภารกิจและส่วนต่างๆ ของร่างกายสำหรับผู้ใช้ กรณีการใช้งาน และสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน

มีโครงกระดูกภายนอกที่ช่วยพยุงส่วนต่างๆ ของร่างกายอย่างน้อยหนึ่งส่วนดังต่อไปนี้: คอ ไหล่ ข้อศอก ข้อมือ มือ นิ้ว หลัง สะโพก เข่า ข้อเท้า และเท้า^{[ 43 ] [ 44 ]}บางครั้ง แทนที่จะระบุส่วนต่างๆ ของร่างกาย จะใช้คำที่กว้างกว่า เช่น ส่วนบนของร่างกาย ส่วนล่างของร่างกาย หรือทั้งร่างกาย เพื่ออธิบายโครงกระดูกภายนอก มีโครงกระดูกภายนอกที่ออกแบบมาเพื่อช่วยงานหรือกิจกรรมต่างๆ เช่น การเดิน การวิ่ง การกระโดด การยืน การเปลี่ยนท่าจากนั่งเป็นยืน การขึ้น/ลงบันได การงอตัว การยกของ การคุกเข่า การถือเครื่องมือ การจัดการวัตถุ การรักษาท่าทาง การทำงานเหนือศีรษะ การแบก การจับ การทรงตัว การขว้าง และการเล่นสกี รายการนี้ไม่ได้ครอบคลุมทั้งหมด และมีการพัฒนาโครงกระดูกภายนอกใหม่ๆ อย่างต่อเนื่องเพื่อรองรับการใช้งานใหม่ๆ

โครงสร้างหมายถึงโครงสร้างโดยรวมของโครงกระดูกภายนอกว่ามีความแข็ง (เช่น แข็ง กระด้าง) หรืออ่อนนุ่ม (เช่น ยืดหยุ่น อ่อนตัว) มากกว่ากัน^{[ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]}โครงกระดูกภายนอกที่มีโครงสร้างแข็งหรือประกอบด้วยโครงสร้างแข็งเป็นหลัก (เช่น โลหะ พลาสติก) โดยทั่วไปเรียกว่าโครงกระดูกภายนอกแบบแข็งหรือโครงกระดูกภายนอกแบบดั้งเดิม โครงกระดูกภายนอกที่ทำจากโครงสร้างอ่อนนุ่มเป็นหลัก (เช่น สิ่งทอ อีลาสโตเมอร์) โดยทั่วไปเรียกว่าโครงกระดูกภายนอกแบบอ่อน หรือที่เรียกว่าชุดเอ็กโซ ชุดเอ็กโซ หรือโครงกระดูกภายนอกแบบเปลือกอ่อน^{[ 49 ]}ชุดเอ็กโซแบบอ่อนเกิดขึ้นมาเพื่อพยายามเอาชนะความท้าทายในทางปฏิบัติบางประการที่เกี่ยวข้องกับโครงกระดูกภายนอกแบบแข็งที่เทอะทะ ทำให้รู้สึกไม่สบาย หรือขัดขวางอิสระในการเคลื่อนไหว^{[ 50 ] [ 51 ] [ 52 ]}บางครั้งมีการใช้คำว่าไฮบริด (อ่อน-แข็ง) สำหรับอุปกรณ์ที่มีส่วนประกอบขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยโครงสร้างแข็งเป็นหลัก และส่วนประกอบขนาดใหญ่แยกต่างหากที่ทำจากโครงสร้างอ่อนเป็นหลัก^{[ 53 ]}อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วคำว่าไฮบริดมักใช้อย่างจำกัด เนื่องจากในความเป็นจริงแล้ว โครงกระดูกภายนอกทั้งหมดประกอบด้วยส่วนประกอบทั้งแข็งและอ่อน อย่างไรก็ตาม เพื่อความง่ายและเพื่อการสนทนา จึงเป็นเรื่องปกติที่จะจัดกลุ่มโครงกระดูกภายนอกออกเป็นหมวดหมู่โครงสร้างแบบแข็งหรือแบบอ่อน ซึ่งเป็นหมวดหมู่ที่ใช้กันทั่วไป ไม่ได้มีการกำหนดอย่างเป็นทางการ

ฟังก์ชัน (หรือประเภทการทำงาน) หมายถึงวิธีที่โครงกระดูกภายนอกสร้างแรงทางกลที่กระทำต่อผู้ใช้ ในขณะที่โครงกระดูกภายนอกทั้งหมดช่วยหรือเสริมการเคลื่อนไหวของมนุษย์ แต่ก็ทำได้ในวิธีที่แตกต่างกัน คล้ายกับมอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องยนต์เบนซินที่สามารถขับเคลื่อนรถยนต์ได้ แต่ทำงาน (กระตุ้น) แตกต่างกัน โครงกระดูกภายนอกสามารถกระตุ้นได้ทั้งแบบใช้พลังงานหรือแบบพาสซีฟ^{[ 54 ]}

โครงสร้างภายนอกที่สร้างแรงช่วยโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าหรือตัวขับเคลื่อนพลังงานอื่นๆ (เช่น ตัวขับเคลื่อนไฮดรอลิก ตัวขับเคลื่อนนิวแมติก เครื่องยนต์) โดยทั่วไปเรียกว่า โครงสร้างภายนอกแบบใช้พลังงาน หรือเรียกอีกอย่างว่า โครงสร้างภายนอกแบบแอคทีฟ หรือ โครงสร้างภายนอกแบบใช้มอเตอร์ ส่วนโครงสร้างภายนอกที่สร้างแรงช่วยโดยใช้สปริง วัสดุยืดหยุ่น ตัวหน่วง หรือกลไกอื่นๆ ที่ไม่ใช้พลังงาน โดยทั่วไปเรียกว่า โครงสร้างภายนอกแบบพาสซีฟ หรือเรียกอีกอย่างว่า โครงสร้างภายนอกแบบยืดหยุ่น หรือ โครงสร้างภายนอกแบบไม่ใช้พลังงาน  

โครงกระดูกภายนอกแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกัน โครงกระดูกภายนอกแบบใช้พลังงานสามารถให้ความช่วยเหลือได้หลากหลายรูปแบบมากกว่าแค่พฤติกรรมแบบสปริง^{[ 55 ]}ซึ่งอาจเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับประชากรบางกลุ่ม เช่น ผู้ที่เป็นอัมพาต^{[ 56 ]}และสำหรับงานบางอย่าง เช่น การผลักไปในทิศทางเดียว^{[ 33 ]}อย่างไรก็ตาม โครงกระดูกภายนอกแบบใช้พลังงานมีอายุการใช้งานแบตเตอรี่จำกัด และมักจะมีน้ำหนักมากกว่า ราคาแพงกว่า และให้ความช่วยเหลือล่าช้าเนื่องจากความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมและการจดจำเจตนา^{[ 57 ] [ 58 ]}โครงกระดูกภายนอกแบบพาสซีฟมักจะมีน้ำหนักเบากว่า ราคาถูกกว่า และไม่จำกัดการเคลื่อนไหวมากนัก และไม่จำเป็นต้องชาร์จหรือเติมเชื้อเพลิง อย่างไรก็ตาม โครงกระดูกภายนอกแบบพาสซีฟสามารถให้ความช่วยเหลือได้เพียงบางส่วนเท่านั้น โดยอาศัยการเก็บและส่งคืน พลังงานยืดหยุ่น

บางครั้งมีการใช้คำว่า quasi-passive เพื่ออ้างถึงโครงกระดูกภายนอกแบบพาสซีฟที่มีสปริงหรือองค์ประกอบยืดหยุ่นที่ควบคุมโดยคลัตช์ ซึ่งช่วยให้โครงกระดูกภายนอกสามารถปรับระดับการช่วยเหลือ เปิดหรือปิดการช่วยเหลือจากสปริง หรือปรับจุดตั้งค่าของสปริงได้^{[ 59 ]}บางคนถือว่าโครงกระดูกภายนอกแบบ quasi-passive เป็นหมวดหมู่ย่อยของโครงกระดูกภายนอกแบบพาสซีฟ ในขณะที่คนอื่นๆ มองว่าโครงกระดูกภายนอกแบบ quasi-passive เป็นหมวดหมู่แยกต่างหากของตนเองควบคู่ไปกับแบบพาสซีฟและแบบใช้พลังงาน นี่เป็นตัวอย่างที่แสดงให้เห็นว่าเหตุใดฟังก์ชันจึงควรถูกมองว่าเป็นแบบต่อเนื่อง แต่เพื่อความเรียบง่ายและเพื่อการสื่อสาร จึงมักใช้หมวดหมู่ฟังก์ชันจำนวนเล็กน้อย  

คำว่าไฮบริด (แบบใช้พลังงานและแบบไม่ใช้พลังงาน) บางครั้งก็ใช้กับอุปกรณ์ที่มีข้อต่อแบบใช้มอเตอร์บางส่วนและข้อต่อแบบยืดหยุ่นบางส่วน^{[ 60 ]}คำว่าไฮบริดอาจหมายถึงอุปกรณ์ที่ใช้การขับเคลื่อนด้วยพลังงานสำหรับการเคลื่อนไหวบางอย่าง (เช่น การทำงานเชิงกลในเชิงบวก) และกลไกแบบไม่ใช้พลังงานสำหรับการเคลื่อนไหวอื่นๆ (เช่น การดูดซับงานในเชิงลบ) คล้ายกับการเบรกแบบสร้างพลังงานกลับคืนในรถยนต์ ไม่ว่ากลยุทธ์การขับเคลื่อนที่แม่นยำจะเป็นอย่างไร ในทางชีวกลศาสตร์ โครงกระดูกภายนอกทุกประเภททำงานในลักษณะที่คล้ายคลึงกันโดยการสร้างแรงเชิงกลหรือแรงบิดบนร่างกายของผู้ใช้ในลักษณะที่ลดภาระเชิงกลและความต้องการทางกายภาพของระบบกล้ามเนื้อและกระดูกของผู้ใช้

ความสามารถในการเคลื่อนย้ายหรือพกพา หมายถึงว่าโครงกระดูกภายนอกนั้นติดอยู่กับสภาพแวดล้อมหรือไม่ ทำให้สามารถใช้งานได้เฉพาะในพื้นที่จำกัด หรือว่าโครงกระดูกภายนอกนั้นสามารถเคลื่อนย้ายและขนส่งได้อย่างเต็มที่ โครงกระดูกภายนอกที่สามารถสวมใส่และนำไปได้ทุกที่เรียกว่าโครงกระดูกภายนอกแบบพกพา หรือเรียกอีกอย่างว่าแบบไร้สายหรือแบบอัตโนมัติ^{[ 61 ]}โครงกระดูกภายนอกที่ยึดติดหรือติดตั้งกับสภาพแวดล้อมเรียกว่าโครงกระดูกภายนอกแบบมีสาย แบบอยู่กับที่ หรือแบบคงที่^{[ 61 ]}ตัวอย่างเช่น โครงกระดูกภายนอกแบบมีสายอาจมีตัวกระตุ้นหรือแหล่งจ่ายไฟอยู่ภายนอก เช่น วางอยู่บนพื้น หรือการเชื่อมต่อแบบมีสายอาจช่วยให้เกิดความเสถียร โครงกระดูกภายนอกแบบมีสายเป็นเรื่องปกติ ตัวอย่างเช่น ในการออกแบบโครงกระดูกภายนอกทางการแพทย์ที่ตั้งใจจะใช้ในคลินิกหรือโรงพยาบาล และอาจใช้ร่วมกับแป้นเหยียบแบบมอเตอร์หรือลู่วิ่ง^{[ 62 ] [ 63 ]}ความสามารถในการเคลื่อนย้ายเป็นแบบต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น โครงกระดูกภายนอกที่ผูกติดอาจมีส่วนประกอบที่อยู่บนรถเข็นเคลื่อนที่ได้ ทำให้สามารถเคลื่อนย้ายได้บางส่วนแต่ไม่ทั้งหมด

โครงสร้างภายนอกยังสามารถจำแนกตามแง่มุมทางเทคนิคต่างๆ ได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น โครงสร้างภายนอกที่จำแนกตามระดับความช่วยเหลือที่ให้ โครงสร้างภายนอกบางชนิดได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ความช่วยเหลือเพียงเล็กน้อย ในขณะที่บางชนิดให้ความช่วยเหลือปานกลาง มาก หรือเต็มที่สำหรับการเคลื่อนไหวหรืองานที่กำหนด โครงสร้างภายนอกที่ทรงตัวได้เอง^{[ 64 ]}ที่เคลื่อนไหวแขนขาของผู้ที่เป็นอัมพาตเป็นตัวอย่างของอุปกรณ์ที่อาจให้ความช่วยเหลือเต็มที่ อีกตัวอย่างหนึ่งคือ โครงสร้างภายนอกที่จำแนกตามประเภทของอินพุตควบคุม เช่น ขึ้นอยู่กับอินพุตแบบแมนนวล (เช่น ผ่านสวิตช์ จอยสติ๊ก หรือแท็บเล็ต) อินพุตเสียง การควบคุมกิจกรรมของกล้ามเนื้อ การตรวจจับแรง หรือการตรวจจับการเคลื่อนไหว^{[ 65 ]}อีกตัวอย่างหนึ่งคือ โครงสร้างภายนอกที่จำแนกตามประเภทของกลยุทธ์การควบคุม ตัวควบคุมโครงสร้างภายนอกที่ใช้พลังงานอาจขึ้นอยู่กับการควบคุมแรงบิด การควบคุมตำแหน่ง การควบคุมอิมพีแดนซ์ หรือวิธีการควบคุมทางวิศวกรรมอื่นๆ^{[ 66 ]}

โครงสร้างภายนอกอาจถูกจัดประเภทตามลักษณะอื่นๆ ได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น โครงสร้างภายนอกสามารถจัดประเภทตามราคาได้^{[ 67 ]}ความเข้าใจผิดทั่วไปเกี่ยวกับโครงสร้างภายนอกคือมันมีราคาแพงมาก แต่ในความเป็นจริง ราคาของโครงสร้างภายนอกนั้นแตกต่างกันหลายระดับ^{[ 67 ]}เนื่องจากขนาด ความซับซ้อน และวัตถุประสงค์ของอุปกรณ์ต่างๆ มีความแปรปรวนสูง โดยทั่วไปแล้ว ราคาของโครงสร้างภายนอกจะอยู่ระหว่างหลายร้อยดอลลาร์สหรัฐไปจนถึงหลายแสนดอลลาร์สหรัฐ อีกตัวอย่างหนึ่งคือ โครงสร้างภายนอกสามารถจัดประเภทตามภูมิศาสตร์ได้ ในแง่ของความพร้อมใช้งานหรือสถานที่ผลิต^{[ 44 ]}ความพร้อมใช้งานของโครงสร้างภายนอกแตกต่างกันไปตามภูมิภาค เช่นเดียวกับรถยนต์ ที่รุ่นหรือยี่ห้อเดียวกันอาจไม่มีจำหน่ายทั่วโลก การอนุมัติตามกฎระเบียบ เครือข่ายการจัดจำหน่าย และความต้องการของตลาดล้วนมีอิทธิพลต่อโครงสร้างภายนอกที่สามารถเข้าถึงได้ในภูมิภาคต่างๆ นอกจากนี้ยังมีวิธีอื่นๆ อีกมากมายในการจัดประเภทโครงสร้างภายนอก เช่น ตามน้ำหนัก ปริมาณโมดูลาร์ หรือส่วนต่างๆ ของร่างกายผู้ใช้ที่ถูกปกคลุมด้วยโครงสร้างภายนอก

ข้อผิดพลาดทั่วไปอย่างหนึ่งในการจัดหมวดหมู่โครงกระดูกภายนอกคือการสันนิษฐานว่าลักษณะประเภทหนึ่งหรือกลุ่มย่อยหนึ่งนั้นดีกว่าหรือแย่กว่าอีกประเภทหนึ่งโดยเนื้อแท้ อย่างไรก็ตาม ลักษณะแต่ละอย่างเหล่านี้มีทั้งข้อดี ข้อจำกัด และข้อแลกเปลี่ยน^{[ 21 ] [ 19 ]}การรู้เพียงลักษณะของอุปกรณ์อย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะทราบว่าโครงกระดูกภายนอกใดให้ความช่วยเหลือ สะดวกสบาย หรือมีประสิทธิภาพมากกว่ากัน ประสิทธิภาพและความเหมาะสมของโครงกระดูกภายนอกเฉพาะนั้นขึ้นอยู่กับหลายแง่มุมของการออกแบบ รวมถึงผู้ใช้และกรณีการใช้งาน [ ^{29 ] [ 68 ] [ 69 ] มี}กรณีการใช้งานและสถานการณ์ที่ลักษณะประเภทต่างๆ เป็นที่ต้องการมากหรือน้อยต่างกัน เพื่อหลีกเลี่ยงข้อสงสัย โครงกระดูกภายนอกที่มีอยู่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพหรือช่วยในการเคลื่อนไหวได้อย่างมีประสิทธิภาพครอบคลุมโครงสร้างทุกระดับ (แข็งไปจนถึงอ่อน) ฟังก์ชัน (ใช้พลังงานไปจนถึงแบบพาสซีฟ) ระดับการพกพา (พกพาได้ไปจนถึงผูกติด) และลักษณะอื่นๆ

การออกแบบโครงกระดูกภายนอกต้องอาศัยความเชี่ยวชาญและมุมมองแบบสหวิทยาการ รวมถึงวิศวกรรม (สำหรับชิ้นส่วนกลไกและการควบคุม) การออกแบบเครื่องแต่งกาย (สำหรับวัสดุอ่อนนุ่มและความสบาย) ปัจจัยมนุษย์ (สำหรับความปลอดภัยและสรีรศาสตร์) และจิตวิทยา (สำหรับความสวยงามและการยอมรับของผู้ใช้) ^{[ 19 ]}เนื่องจากโครงกระดูกภายนอกสามารถสวมใส่ได้—และดังนั้นจึงไม่ควรหนัก เทอะทะ หรือจำกัดมากเกินไป—จึงมีการแลกเปลี่ยนและการพิจารณาหลายประการที่ต้องสร้างความสมดุลในกระบวนการออกแบบ ในทำนองเดียวกัน การใช้งานโครงกระดูกภายนอกที่ประสบความสำเร็จต้องอาศัยการดำเนินการที่เหมาะสม รวมถึงการปรับอุปกรณ์ การฝึกอบรม และการบำรุงรักษา เมื่อองค์กรใช้งานโครงกระดูกภายนอกในวงกว้าง จะมีแง่มุมเพิ่มเติมของการดำเนินการที่ต้องคาดการณ์และวางแผนไว้ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการจับคู่ภารกิจ การปรับให้เข้ากับพนักงานที่หลากหลาย การสื่อสารกับผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย การสนับสนุนอย่างต่อเนื่อง การกำกับดูแล การจัดเก็บ การทำความสะอาด การหมุนเวียน และการจัดการการเปลี่ยนแปลง ข้อบกพร่องในการออกแบบ การใช้งาน หรือการดำเนินการของอุปกรณ์สวมใส่ได้ (รวมถึงโครงกระดูกภายนอก) อาจส่งผลให้ผู้ใช้ปฏิเสธหรือละทิ้งเทคโนโลยี

ประเด็นที่ควรพิจารณาและปัญหาทั่วไปบางประการที่ผู้พัฒนาและผู้ใช้งานโครงสร้างภายนอก (exoskeleton) ต้องเผชิญนั้น สรุปไว้ด้านล่างนี้ หัวข้อเหล่านี้เป็นเพียงตัวอย่าง ไม่ได้ครอบคลุมทุกประเด็น

แม้ว่าโครงกระดูกภายนอกจะถูกกำหนดโดยความสามารถในการช่วยการเคลื่อนไหวหรือท่าทาง แต่หนึ่งในกุญแจสำคัญในการใช้งานและการยอมรับโครงกระดูกภายนอกคืออุปกรณ์ต้องมีความสะดวกสบายเพียงพอ หลักฐานที่สอดคล้องกันจากการศึกษาวิจัยทางวิชาการและการศึกษาภาคสนามในอุตสาหกรรมเน้นย้ำถึงความสำคัญของความสะดวกสบายทางกายภาพ^{[ 70 ] [ 71 ] [ 52 ]}ความสะดวกสบายทางความร้อน^{[ 72} ] ^{[ 73 ]และความ}สะดวกสบายทางจิตใจ^{[ 74 ] [ 75 ] [ 76 ]}โครงกระดูกภายนอกที่ออกแรงกระทำต่อผู้ใช้มากเกินไป ทำให้เกิดการเสียดสี หรือสร้างจุดกดทับ อาจทำให้ผู้ใช้รู้สึกไม่สบาย เหตุผลหนึ่งที่ทำให้รู้สึกไม่สบายทางกายภาพอาจเป็นเพราะโครงกระดูกภายนอกมีขนาดไม่เหมาะสม หรือไม่ได้ออกแบบมาให้พอดีกับผู้ใช้คนใดคนหนึ่ง หรือให้พอดีกับขนาดและรูปร่างของร่างกายผู้ใช้ที่หลากหลาย โครงกระดูกภายนอกที่กักเก็บความร้อนมากเกินไป ป้องกันการไหลเวียนของอากาศที่เพียงพอ หรือยับยั้งการระเหยของเหงื่อ ก็อาจทำให้เกิดความไม่สบายทางความร้อนได้เช่นกัน หากมีเพียงคนเดียว (หรือจำนวนน้อยมาก) ที่สวมใส่โครงสร้างภายนอก (exoskeleton) ในบางกรณีอาจก่อให้เกิดความวิตกกังวลทางสังคมหรือความไม่สบายใจทางด้านจิตใจและสังคมได้ เสียงที่เกิดจากโครงสร้างภายนอกก็อาจก่อให้เกิดความไม่สบายใจทางด้านจิตใจและสังคมในบางสภาพแวดล้อมได้เช่นกัน ปัญหาเรื่องความสบายหรือความพอดีเหล่านี้อาจส่งผลให้ผู้ใช้ปฏิเสธหรือเลิกใช้โครงสร้างภายนอกได้ ด้วยเหตุนี้ ความสบายและความพอดีของโครงสร้างภายนอกจึงกลายเป็นสิ่งสำคัญลำดับต้นๆ ในการออกแบบโครงสร้างภายนอก รวมถึงการนำไปใช้ในสังคมและชีวิตประจำวัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโครงสร้างภายนอกที่ใช้ในงานอาชีพและโครงสร้างภายนอกทางการแพทย์ โปรแกรมการดำเนินการที่เกี่ยวข้องกับการฝึกอบรม การปรับแต่ง และการตรวจสอบความสบายอย่างเหมาะสมได้กลายเป็นส่วนสำคัญในการบรรลุการยอมรับของผู้ใช้และการนำโครงสร้างภายนอกไปใช้ในระยะยาวอย่างประสบความสำเร็จ

โครงสร้างภายนอกต้องได้รับการออกแบบให้เหมาะกับขนาดร่างกายที่หลากหลาย เพื่อรองรับผู้ชายและผู้หญิงที่มีความสูง น้ำหนัก และรูปร่างแตกต่างกัน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาจากประวัติของอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่อุปกรณ์มักไม่ได้ออกแบบมาให้เหมาะกับผู้หญิงได้ดีเท่ากับผู้ชาย^{[ 77 ] [ 78 ]}บางครั้งความพอดีทางกายภาพยังแบ่งย่อยออกเป็นความพอดีแบบคงที่และความพอดีแบบไดนามิก^{[ 79 ]}ความพอดีแบบคงที่หมายถึงการจัดเรียงระหว่างลักษณะทางมานุษยวิทยาของมนุษย์กับโครงสร้างภายนอก^{[ 79 ]}ความพอดีแบบไดนามิกหมายถึงความสามารถในการเคลื่อนไหวและปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์และโครงสร้างภายนอก โดยเน้นที่การจัดเรียงและการประสานงานระหว่างมนุษย์และอุปกรณ์^{[ 79 ]}โครงสร้างภายนอกอาจพอดีอย่างสบายในท่าทางยืนคงที่ แต่หากจำกัดหรือรบกวนการเคลื่อนไหวเนื่องจากการออกแบบหรือการควบคุม ก็จะกล่าวได้ว่ามีความพอดีแบบไดนามิกที่ไม่ดี ความเหมาะสมด้านการรับรู้ก็มีความสำคัญเช่นกัน ซึ่งหมายถึงความสามารถของผู้ใช้ในการรักษาความสามารถด้านการรับรู้ที่สำคัญ (เช่น การประมวลผลข้อมูลของมนุษย์ การทำงานของผู้บริหาร และการเลือกการเคลื่อนไหว) ในขณะที่สวมโครงกระดูกภายนอก^{[ 79 ]}นอกจากนี้ อาจมีการพิจารณาความเหมาะสมประเภทอื่นๆ เช่น ความเหมาะสมด้านจิตสังคม ซึ่งหมายถึงว่าบุคคลนั้นรู้สึกสบายใจที่จะถูกมองเห็นว่าสวมโครงกระดูกภายนอกในสภาพแวดล้อมการทำงานหรือชีวิตประจำวันหรือไม่

สำหรับโครงกระดูกภายนอกที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานซึ่งไม่ได้ผูกติด ขนาด น้ำหนัก และประเภทของแหล่งจ่ายไฟ และแอคทูเอเตอร์เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณา ตัวอย่างเช่นชุดแบตเตอรี่ ขนาดใหญ่ สามารถให้พลังงานไฟฟ้าได้มากกว่า แต่มีน้ำหนักมากและเทอะทะในการพกพา ชุดแบตเตอรี่ขนาดเล็กมีน้ำหนักเบากว่า แต่ต้องเปลี่ยนหรือชาร์จใหม่บ่อยครั้ง^{[ 80 ]}แบตเตอรี่อาจเสี่ยงต่อการระเบิดเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป [ ^{81 ]} ดังนั้นแหล่งพลังงานอื่นๆ จึงอาจต้องนำมาพิจารณาในการออกแบบโครงกระดูกภายนอก^{เครื่องยนต์}สันดาปภายในให้พลังงานสูง แต่ปัญหาต่างๆ ได้แก่ ควันไอเสียความร้อนเหลือทิ้งและความไม่สามารถปรับพลังงานได้อย่างราบรื่น^{[ 82 ]}รวมถึงความจำเป็นในการเติมเชื้อเพลิง ที่ระเหยง่ายเป็นระยะ เซลล์ไฮโดรเจนถูกนำมาใช้ในต้นแบบโครงกระดูกภายนอกบางรุ่น^{[ 83 ]}แต่ก็ประสบปัญหาด้านความปลอดภัยหลายประการเช่นกัน^{[ 84 ]}แอคทูเอเตอร์ยังเผชิญกับความท้าทายในการมีน้ำหนักเบาแต่ทรงพลังอีกด้วย การเลือกใช้ตัวขับเคลื่อน (เช่น เซอร์โวมอเตอร์ ระบบไฮดรอลิก ระบบนิวแมติก) ส่งผลต่อขนาดและน้ำหนักของโครงสร้างภายนอก ประสิทธิภาพการส่งกำลังเชิงกล แหล่งจ่ายไฟ และเสียงรบกวนที่เกิดจากโครงสร้างภายนอกนั้นด้วย

การควบคุมโครงกระดูกภายนอกให้เคลื่อนไหวประสานกับผู้ใช้ที่เป็นมนุษย์เป็นงานที่ยากอย่างไม่น่าเชื่อ และยังคงถือเป็นความท้าทายอย่างยิ่งในสาขาโครงกระดูกภายนอก^{[ 85 ]}การควบคุมโครงกระดูกภายนอกเกี่ยวข้องกับเซ็นเซอร์ อัลกอริทึม และแอคทูเอเตอร์ที่ต้องทำงานร่วมกันเพื่อตีความเจตนาของผู้สวมใส่โครงกระดูกภายนอก จากนั้นจึงตอบสนองเพื่อช่วยเหลือการเคลื่อนไหวของพวกเขา หรือหลีกทางเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนการเคลื่อนไหว มีการสำรวจวิธีการควบคุมที่แตกต่างกันมากมาย ตัวอย่างเช่น อัลกอริทึมควบคุมโครงกระดูกภายนอกได้รับการพัฒนาขึ้นโดยอิงจากระบบควบคุมตามสถานะ หรือใช้อัลกอริทึมควบคุมอัจฉริยะอื่นๆ ซึ่งมักจะอิงจากปัญญาประดิษฐ์การเรียนรู้ของเครื่องหรือ การเรียน รู้เชิงลึก^{[ 86 ]}บ่อยครั้งที่เป้าหมายของโครงกระดูกภายนอกคือการปรับตัวให้เข้ากับการเดิน ท่าทาง การเคลื่อนไหว สภาพแวดล้อม หรือภูมิประเทศของผู้ใช้ อัลกอริทึมเหล่านี้วิเคราะห์ข้อมูลจากเซ็นเซอร์และมุ่งเป้าไปที่การปรับความช่วยเหลือของโครงกระดูกภายนอกแบบเรียลไทม์ อย่างไรก็ตาม การออกแบบโครงกระดูกภายนอกที่เคลื่อนไหวไปพร้อมกับผู้สวมใส่ในลักษณะที่เป็นประโยชน์ ปลอดภัย ไม่รบกวนการเคลื่อนไหว ไม่เกิดข้อผิดพลาดมากมาย และตอบสนองได้อย่างรวดเร็วและลื่นไหลเพียงพอที่จะไม่ทำให้ผู้สวมใส่รู้สึกรำคาญ (หรือเป็นอันตราย) ยังคงเป็นเรื่องยาก^{[ 66 ] [ 19 ] [ 87 ] [ 88 ] [ 89 ]}ต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ ในการออกแบบโครงกระดูกภายนอกและประสบการณ์ของผู้ใช้เมื่อเลือกและบูรณาการส่วนประกอบของระบบควบคุมและพัฒนาอัลกอริธึมควบคุม

การเลือกวัสดุเป็นความท้าทายในการออกแบบโครงกระดูกภายนอก เนื่องจากเป้าหมายโดยทั่วไปคืออุปกรณ์สวมใส่เหล่านี้ต้องมีความแข็งแรงและทนทาน ในขณะเดียวกันก็ต้องมีน้ำหนักเบา คุ้มค่า และปลอดภัยสำหรับมนุษย์ที่จะสวมใส่ในสภาพแวดล้อมต่างๆ นักวิจัยได้มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาวัสดุ ขั้นสูง ที่สร้างสมดุลระหว่างความยืดหยุ่นความทนทานและความแข็งแรงวัสดุอัจฉริยะรวมถึงโลหะผสมหน่วยความจำรูปร่างโพลิเมอร์ที่ยืดหยุ่นและวัสดุคอมโพสิตน้ำหนักเบา ได้รับการสำรวจเพื่อสร้างส่วนประกอบโครงกระดูกภายนอกที่อ่อนนุ่ม การเลือกและการบูรณาการวัสดุที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำให้โครงกระดูกภายนอกสามารถปรับให้เข้ากับร่างกายของผู้สวมใส่ และบรรลุความพอดีที่สบายในขณะที่ให้การสนับสนุนและความช่วยเหลือที่จำเป็น^{[ 90 ]}

Various other factors must also be considered in the design of exoskeletons, such as aesthetics, cost, safety, practicality, usability, weight, bulk, freedom of movement, durability, manufacturability, cleaning, maintenance, training, scalability, user pre-conceptions, and financial factors. Ultimately, exoskeleton designers are faced with the challenge of balancing dozens of different factors and trade-offs to try to develop a wearable technology that is effective, acceptable, and implementable for a set of target users.

Exoskeletons have been depicted in many films, TV shows, science fiction books, and comics. However, most real-life exoskeletons differ drastically from the images and depictions in popular culture. The science fiction novel Starship Troopers by Robert A. Heinlein (1959) is sometimes credited with introducing the concept of futuristic military armor. Other examples of fictional exoskeletons include Tony Stark's Iron Man suit, the robot exoskeleton used by Ellen Ripley to fight the Xenomorph queen in Aliens, in Warhammer 40,000 the Space Marines, among other factions, are known to use different kinds of Power Armour,^[91] the Power Armor used in the Falloutvideo game franchise and the Exoskeleton from S.T.A.L.K.E.R.^[92][93][94] In some cases, these depictions have served as inspiration for exoskeleton designers and inventors. However, popular culture depictions have also led to considerable confusion, myths, and inflated expectations within the public, since many people associate exoskeletons with the make-believe, fantasy devices they encounter in popular culture and they may not have seen or been exposed to real-life exoskeletons. A list of these popular culture references is provided in a separate article entitled List of films featuring powered exoskeletons.

อุปกรณ์สวมใส่ที่ตรงกับคำจำกัดความสมัยใหม่ของโครงกระดูกภายนอก (exoskeleton) ถูกพัฒนาขึ้นในช่วงกลางถึงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 อย่างไรก็ตาม ในเวลานั้น คำว่าโครงกระดูกภายนอกยังไม่เป็นที่รู้จักแพร่หลาย และหมวดหมู่ของโครงกระดูกภายนอกก็ยังไม่ได้รับการกำหนดไว้อย่างชัดเจน ดังนั้น อุปกรณ์รุ่นก่อนหน้าที่มีลักษณะคล้ายโครงกระดูกภายนอกจำนวนมากจึงถูกเรียกด้วยชื่อต่างๆ เช่น อุปกรณ์พยุง อุปกรณ์ช่วยพยุง เครื่องนับก้าว หรือเครื่องมือต่างๆ ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์ที่ช่วยในการทรงตัว การเคลื่อนไหว (เช่น การเดิน การวิ่ง การกระโดด) การทำงานทางกายภาพ (เช่น การงอตัว การยกของ การนั่ง การขุดดิน การใช้เครื่องมือ) และส่วนต่างๆ ของร่างกาย (เช่น ขา หลัง แขน) อุปกรณ์รุ่นแรกๆ ที่มีลักษณะคล้ายโครงกระดูกภายนอกเหล่านี้มีโครงสร้างและฟังก์ชันที่หลากหลาย รวมถึงโครงกระดูกภายนอกแบบแข็งและแบบอ่อน และโครงกระดูกภายนอกแบบพาสซีฟ (ยืดหยุ่น) และแบบใช้พลังงาน (แอคทีฟ) อย่างไรก็ตาม จากบันทึกทางประวัติศาสตร์ที่จำกัด ดูเหมือนว่าอุปกรณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นเพียงต้นแบบหรือแนวคิด ส่วนใหญ่ไม่ได้ถูกนำไปจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ และไม่มีอุปกรณ์ใดที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง

ระหว่างกลางทศวรรษ 1800 ถึงทศวรรษ 1930 มีการพัฒนาอุปกรณ์คล้ายโครงกระดูกภายนอกหลายชนิดเพื่อช่วยในการก้มตัวเป็นเวลานานและงานเกษตรกรรมทั่วไปอื่นๆ ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์คล้ายโครงกระดูกภายนอกแบบแข็ง^{[ 95 ] [ 96 ] [ 97 ]}และอุปกรณ์คล้ายชุดโครงกระดูกภายนอกแบบอ่อน^{[ 98 ] [ 99 ]}อุปกรณ์เหล่านี้บางชนิดเป็นอุปกรณ์ที่สวมใส่บนร่างกายทั้งหมดและทำงานโดยการให้แรงและแรงบิดช่วยขนานกับกล้ามเนื้อของผู้ใช้ ในขณะที่อุปกรณ์อื่นๆ ช่วยโดยการส่งแรงไปยังพื้น เช่น ในระหว่างการนั่ง^{[ 100 ]}หรือการก้มตัว^{[ 101 ]}นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์คล้ายโครงกระดูกภายนอกสำหรับจับเครื่องมือต่างๆ เช่น ปืนไรเฟิล^{[ 102 ]}คันเบ็ดตกปลา^{[ 103 ]}และร่ม^{[ 104 ] [ 105 ]}

ในช่วงเวลาเดียวกันนี้ ยังมีอุปกรณ์คล้ายโครงกระดูกภายนอกที่ออกแบบมาเพื่ออำนวยความสะดวกในการเดิน วิ่ง หรือกิจกรรมการเคลื่อนไหวอื่นๆ ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์ทั้งแบบแข็งและแบบอ่อน รวมถึงอุปกรณ์ทั้งแบบพาสซีฟ (ยืดหยุ่น) และแบบใช้พลังงาน (แอคทีฟ) ตัวอย่างหนึ่งของอุปกรณ์คล้ายโครงกระดูกภายนอกแบบแข็งพาสซีฟในยุคแรกคืออุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นราวปี 1890 โดยวิศวกรชาวรัสเซีย Nicholas Yagin ^{[ 106 ]}อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยสปริงโค้งที่เชื่อมต่อระหว่างเอวและเท้าของผู้ใช้ และมีจุดประสงค์เพื่อใช้พลังงานยืดหยุ่นในการเก็บและคืนตัวเพื่อช่วยในการเดิน วิ่ง หรือกระโดด^{[ 106 ]} Yagin ได้พัฒนาสิ่งประดิษฐ์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้องอีกหลายอย่าง^{[ 107 ] [ 108 ] [ 109 ]}ตัวอย่างหนึ่งของอุปกรณ์คล้ายชุดโครงกระดูกภายนอกแบบอ่อนที่ใช้พลังงานในยุคแรกคืออุปกรณ์ที่พัฒนาโดยนักประดิษฐ์ชาวสหรัฐอเมริกา Leslie Kelley ราวปี 1917 เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการวิ่ง^{[ 110 ]}อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยเครื่องยนต์ไอน้ำแบบสะพายหลัง (แอคทูเอเตอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงาน) ซึ่งช่วยผู้ใช้โดยการควบคุมและส่งกำลังเชิงกลไปยังสายไฟ (เอ็นเทียม) ที่วิ่งขนานกับกล้ามเนื้อของผู้ใช้ อุปกรณ์คล้ายโครงกระดูกภายนอกอื่นๆ อีกหลายชนิดได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่ออำนวยความสะดวกในการเคลื่อนที่^{[ 111 ]}หรือช่วยเหลือผู้ที่มีความพิการทางร่างกาย^{[ 112 ] [ 113 ]}

อุปกรณ์คล้ายโครงกระดูกภายนอกยังคงได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องตลอดช่วงกลางศตวรรษที่ 20 นี่เป็นช่วงเวลาแห่งการสำรวจความเป็นไปได้และความท้าทายของเทคโนโลยีช่วยเหลือแบบสวมใส่ได้เพื่อเสริมศักยภาพและฟื้นฟูสมรรถภาพของมนุษย์ ช่วงเวลานี้ยังเป็นจุดเริ่มต้นของความสำเร็จครั้งแรกๆ ของอุปกรณ์โครงกระดูกภายนอก นั่นคือ อุปกรณ์กันสั่นสำหรับกล้องแบบสวมใส่ได้ อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเพียงผลิตภัณฑ์เฉพาะกลุ่ม และในขณะนั้นยังไม่มีตลาดอุปกรณ์โครงกระดูกภายนอกที่กว้างขวาง ดังนั้นเทคโนโลยีนี้จึงพัฒนาและเติบโตเป็นหมวดหมู่ของตัวเอง แม้กระทั่งในปัจจุบัน อุปกรณ์กันสั่นสำหรับกล้องก็ยังถูกจัดเป็นหมวดหมู่เฉพาะและไม่รวมอยู่ในกลุ่มโครงกระดูกภายนอก แม้ว่าจะตรงตามคำจำกัดความก็ตาม

ในปี พ.ศ. 2494 ห้องปฏิบัติการวิจัยขีปนาวุธของกองทัพสหรัฐฯ(BRL) ได้เริ่มการศึกษาเกี่ยวกับโครงกระดูกภายนอกที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานเพื่อช่วยเหลือทหาร และในปี พ.ศ. 2506 นักวิจัยของ BRL ชื่อ S. Zaroodny ได้ตีพิมพ์รายงาน^{[ 114 ]}ซึ่งเขาได้เสนอการออกแบบโครงกระดูกภายนอกที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานและการประเมินอุปกรณ์ต้นแบบที่ขับเคลื่อนด้วยระบบลม แม้ว่าโครงการนี้จะไม่ได้ดำเนินการต่อ แต่รายงานดังกล่าวได้วิเคราะห์ความท้าทายทางวิศวกรรมในการสร้างอุปกรณ์โครงกระดูกภายนอกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของมนุษย์อย่างเป็นระบบ^{[ 115 ]}

ในช่วงทศวรรษ 1960 โครงกระดูกภายนอกอีกแบบหนึ่งที่เรียกว่าHardimanได้รับความสนใจอย่างมากเนื่องจากมีความซับซ้อนสูง แม้ว่าจะไม่ได้วางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ก็ตาม โครงกระดูกภายนอกนี้ได้รับการพัฒนาร่วมกันโดยGeneral Electricและกองทัพสหรัฐฯโครงกระดูกภายนอกนี้ขับเคลื่อนด้วยระบบไฮดรอลิกและไฟฟ้า และเพิ่มความแข็งแรงของผู้สวมใส่ได้ถึง 25 เท่า ทำให้การยกน้ำหนัก 110 กิโลกรัม (240 ปอนด์) รู้สึกเหมือนยกเพียง 4.5 กิโลกรัม (10 ปอนด์) คุณสมบัติที่เรียกว่าการตอบสนองแรง (force feedback) ช่วยให้ผู้สวมใส่รู้สึกถึงแรงและวัตถุที่กำลังถูกควบคุม อย่างไรก็ตาม Hardiman มีข้อจำกัดที่สำคัญหลายประการ รวมถึงน้ำหนัก 680 กิโลกรัม (1,500 ปอนด์) ^{[ 116 ]} Hardiman ได้รับการออกแบบให้เป็นระบบหลัก-รอง ประกอบด้วยโครงกระดูกภายนอกที่ซ้อนทับกันหลายชุด: อุปกรณ์รอง (โครงกระดูกภายนอกด้านนอก) จะเคลื่อนไหวตามอุปกรณ์หลัก (โครงกระดูกภายนอกด้านใน) ซึ่งจะเคลื่อนไหวตามผู้ใช้งานที่เป็นมนุษย์^{[ 117 ]}เวลาตอบสนองของชุดทาสนั้นช้า และปัญหาการควบคุมทำให้เกิด "การเคลื่อนไหวที่รุนแรงและควบคุมไม่ได้ของเครื่องจักร" เมื่อขยับขาทั้งสองข้างพร้อมกัน ความเร็วในการเดินที่ช้าของฮาร์ดิแมนที่ 0.76 เมตรต่อวินาที (2.5 ฟุต/วินาที) ยังจำกัดการใช้งานจริงอีกด้วย^{[ 118 ]}

ในช่วงเวลานี้ โครงกระดูกภายนอกอื่นๆ อีกหลายชนิดก็ได้รับการพัฒนาเช่นกัน^{[ 119 ]}ซึ่งมีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านการออกแบบและคุณลักษณะ อย่างไรก็ตาม ส่วนใหญ่ก็เพื่อการวิจัยและการสาธิตเช่นกัน นอกจากนี้ยังมีการสำรวจการพัฒนาและการใช้โครงกระดูกภายนอกสำหรับประชากรทางคลินิก ตัวอย่างเช่น ในช่วงทศวรรษ 1970 ยูโกสลาเวียโดยทีมงานที่นำโดยศาสตราจารย์Miomir Vukobratovićได้พัฒนาอุปกรณ์ขาที่ขับเคลื่อนด้วยระบบลมและควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อช่วยในการฟื้นฟูสมรรถภาพของผู้ที่เป็นอัมพาต

ในทศวรรษ 1970 อุปกรณ์ช่วยทรงตัวสำหรับกล้อง แบบสวมใส่ได้ ถูกพัฒนาและแพร่หลาย อุปกรณ์เหล่านี้อาจถือได้ว่าเป็นโครงสร้างภายนอกที่ช่วยยึดเครื่องมือชนิดหนึ่ง อุปกรณ์ช่วยทรงตัวสำหรับกล้องแบบสวมใส่ได้ทำงานโดยอาศัยกลไกทางชีวภาพ โดยการกระจายน้ำหนักบางส่วนหรือทั้งหมดของกล้องลงไปยังลำตัวหรือเอวของผู้ใช้ เส้นทางการรับน้ำหนักนี้จะหลีกเลี่ยงและลดภาระของกล้ามเนื้อและกระดูกบริเวณไหล่และแขนของผู้ใช้ อุปกรณ์ช่วยทรงตัวสำหรับกล้องแบบสวมใส่ได้จึงอาจถือได้ว่าเป็นอุปกรณ์คล้ายโครงสร้างภายนอกชิ้นแรกๆ ที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในสังคมและในอุตสาหกรรมเฉพาะด้าน

การพัฒนาโครงสร้างภายนอก (Exoskeleton) ยังคงดำเนินต่อไปในช่วงทศวรรษ 1980 และ 1990 โดยมีการพัฒนาอุปกรณ์ต่างๆ และแนวคิดแห่งอนาคตมากมาย แต่โครงสร้างภายนอกส่วนใหญ่ในยุคนั้นยังไม่ใช่ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ แต่เป็นเพียงต้นแบบทดสอบและต้นแบบสำรวจที่กำลังพัฒนา โครงสร้างภายนอกแบบแข็งและใช้พลังงานเป็นจุดสนใจหลักในช่วงเวลานี้ เช่นเดียวกับการสำรวจความสามารถด้านหุ่นยนต์และการควบคุมขั้นสูง โครงสร้างภายนอกที่โดดเด่นและเป็นตัวแทนของช่วงเวลานี้บางส่วนได้สรุปไว้ด้านล่าง

ในช่วงทศวรรษ 1980 วิศวกรของห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอะลามอส ได้เสนอโครงกระดูกภายนอกแห่งอนาคตที่เรียกว่า Pitman ซึ่งเป็นชุดเกราะโครงกระดูกภายนอกที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานสำหรับทหารราบ การออกแบบนี้รวมถึงเซ็นเซอร์สแกนสมองในหมวกกันน็อค แต่ถือว่าซับซ้อนเกินไปและใช้งานไม่ได้จริง จึงไม่เคยมีการสร้างขึ้น โครงกระดูกภายนอกอีกแบบหนึ่งในช่วงทศวรรษ 1980 คือ Lifesuit ^{[ 120 ]}ซึ่งเป็นอุปกรณ์ฟื้นฟูสมรรถภาพแบบหุ่นยนต์เพื่อช่วยผู้ที่เป็นอัมพาตในการทำแบบฝึกหัดบำบัดที่มุ่งหมายจะช่วยให้พวกเขากลับมาเคลื่อนไหวได้และเรียนรู้ที่จะเดิน ต้นแบบ Lifesuit หลายสิบชิ้นถูกสร้างขึ้นในช่วงหลายทศวรรษ ซึ่งเน้นให้เห็นถึงลักษณะการพัฒนาและวิวัฒนาการของเทคโนโลยีโครงกระดูกภายนอกในช่วงเวลานี้ Lifesuit ในตอนแรกนั้นต้องเชื่อมต่อกับสายเคเบิล แต่ต่อมาได้พัฒนาเป็นโครงกระดูกภายนอกแบบพกพา ซึ่งผู้ประดิษฐ์ (บุคคลที่เป็นอัมพาต) ใช้ในการเดินในการแข่งขันวิ่งบนถนนสาธารณะ อย่างไรก็ตาม ผู้ประดิษฐ์ยังเล่าว่าได้รับบาดเจ็บ (บาดแผลฉีกขาด) จากต้นแบบชิ้นหนึ่งระหว่างการทดลองเดิน^{[ 120 ]}เหตุการณ์นี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของความปลอดภัย ซึ่งเป็นจุดสนใจหลักของการออกแบบโครงกระดูกภายนอกและการทดสอบการตรวจสอบความถูกต้องในช่วงหลายทศวรรษต่อมา

โครงกระดูกภายนอกอื่นๆ อีกมากมายได้รับการคิดค้นและพัฒนาขึ้นในช่วงยุคนี้^{[ 123 ]}โดยใช้ประโยชน์จากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในขณะนั้นเพื่อพัฒนาด้านวิศวกรรมและเทคนิคของโครงกระดูกภายนอก อย่างไรก็ตาม การใช้งานโครงกระดูกภายนอกในโลกแห่งความเป็นจริงและอย่างแพร่หลายยังคงต้องใช้เวลาอีกหลายทศวรรษในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 ความท้าทายหลายประการที่เกี่ยวข้องกับประสบการณ์ของผู้ใช้ ความสามารถในการใช้งาน ความสะดวกสบาย และการนำไปใช้ในโลกแห่งความเป็นจริงยังไม่ได้รับการให้ความสำคัญและยังไม่ได้รับการแก้ไข สิ่งเหล่านี้กลายเป็นประเด็นสำคัญที่ต้องได้รับการปรับปรุงและพัฒนาในศตวรรษที่ 21

ตั้งแต่ปี 2000 ถึงต้นทศวรรษ 2020 จุดสนใจของวงการโครงสร้างภายนอกได้เปลี่ยนแปลงและขยายวงกว้างออกไป และมีความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการออกแบบ การนำไปใช้ และการใช้งานโครงสร้างภายนอก อย่างไรก็ตาม ในหมู่ประชาชนทั่วไป ยังคงมีตำนานและความเข้าใจผิดมากมายเกี่ยวกับโครงสร้างภายนอกสมัยใหม่ ซึ่งส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากการนำเสนอโครงสร้างภายนอกในภาพยนตร์และวรรณกรรมวิทยาศาสตร์

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 ความสนใจในโครงสร้างภายนอกแบบหุ่นยนต์ที่ครอบคลุมทั้งร่างกายและเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพการทำงานของมนุษย์อย่างมากนั้นลดลง และมีแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นในการออกแบบโครงสร้างภายนอกขนาดเล็กและเรียบง่ายกว่า เพื่อใช้เป็นเครื่องมือสวมใส่สำหรับวัตถุประสงค์และความต้องการเฉพาะด้าน

ระหว่างปี 2000 ถึง 2020 มีการพัฒนาโครงกระดูกภายนอกแบบใช้พลังงานไฟฟ้าแบบเต็มตัว (หรือแบบเต็มส่วนล่างของร่างกาย) ที่มีชื่อเสียงหลายชิ้นเพื่อพยายามเพิ่มความแข็งแรงและประสิทธิภาพของมนุษย์อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์ต่างๆ เช่นTALOS , SARCOS, ^{[ 124 ]} BLEEXและHULCแม้ว่าจะมีศักยภาพทางเทคนิคที่น่าประทับใจ แต่อุปกรณ์เหล่านี้ก็มีข้อจำกัดที่สำคัญหลายประการที่เกี่ยวข้องกับขนาด ต้นทุน ความซับซ้อน การใช้งาน การจดจำเจตนา การควบคุม และการรบกวนการเคลื่อนไหว^{[ 125 ]}ในที่สุด โครงกระดูกภายนอกเหล่านี้ก็ไม่มีชิ้นใดที่วางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ อย่างไรก็ตาม โครงกระดูกภายนอกทางการแพทย์แบบใช้พลังงานไฟฟ้าหลายชิ้นสำหรับผู้ที่เป็นอัมพาตหรือมีความบกพร่องทางการเคลื่อนไหวอื่นๆ ได้รับการพัฒนาและวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์อย่างประสบความสำเร็จ (เช่นRewalk , โครงกระดูกภายนอก Vanderbilt ) โดย Rewalk เป็นอุปกรณ์ชิ้นแรกที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA ในปี 2014 ^{[ 126 ]} Rewalk ได้รับการพัฒนาโดยบริษัทของอิสราเอลซึ่งสร้างโครงกระดูกภายนอกแบบหุ่นยนต์ที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA เป็นครั้งแรกของโลกสำหรับผู้ป่วยที่เป็นอัมพาต

โครงกระดูกภายนอกสมัยใหม่ส่วนใหญ่ (เช่น อุปกรณ์ตั้งแต่ประมาณปี 2020 เป็นต้นไป) มีขนาดเล็กกว่า เรียบง่ายกว่า และใช้งานได้จริงมากกว่ารุ่นก่อนๆ และแตกต่างอย่างมากจากความเข้าใจผิดของคนส่วนใหญ่เกี่ยวกับโครงกระดูกภายนอก จุดเน้นในการออกแบบโครงกระดูกภายนอกในยุคนี้ไม่ได้อยู่ที่การเพิ่มพลัง ความแข็งแรง การเสริมกำลัง หรือความสามารถแห่งอนาคตอีกต่อไป แต่เน้นไปที่การแก้ปัญหาเฉพาะด้าน การใช้งานที่สะดวกสบายและใช้งานได้จริง และการเพิ่มการยอมรับของผู้ใช้^{[ 21 ] [ 127 ] [ 128 ] [ 129 ]}สิ่งนี้สะท้อนให้เห็นถึงการยอมรับโดยทั่วไปและหลักฐานที่สอดคล้องกันในสาขานี้ว่า หากโครงกระดูกภายนอกจะได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางมากขึ้นแล้ว ด้านต่างๆ เช่น ความสะดวกสบาย ความง่ายในการใช้งาน ต้นทุน ความเรียบง่าย และความสามารถในการใช้งานได้จริง จะมีความสำคัญเท่าๆ กัน หรือสำคัญกว่า ด้านต่างๆ เช่น ข้อกำหนดทางเทคนิค ระดับการช่วยเหลือ หรือความสามารถแห่งอนาคต

ในหลายๆ ด้าน วงการโครงกระดูกภายนอกสมัยใหม่ได้เบี่ยงเบนไปจากเรื่องเล่าของฮอลลีวูดและภาพจินตนาการของโครงกระดูกภายนอก และเคลื่อนไปในทิศทางที่แตกต่างออกไป^{[ 19 ]}โครงกระดูกภายนอกสมัยใหม่ส่วนใหญ่มีลักษณะคล้ายเครื่องมือที่สวมใส่ได้มากกว่าชุดซูเปอร์ฮีโร่หรือโครงกระดูกภายนอกแบบฮอลลีวูด (เช่นไอรอนแมน , เอดจ์ออฟทูมอร์โรว์ )

อุปกรณ์สวมใส่เหล่านี้มีประโยชน์บางประการ แต่เฉพาะในกรณีการใช้งานที่จำกัดหรือเฉพาะเจาะจงเท่านั้น ตัวอย่างเช่น หากบุคคลใดมีกล้ามเนื้อน่องอ่อนแรงหลังจากเป็นโรคหลอดเลือดสมอง พวกเขาอาจได้รับประโยชน์จากการใช้โครงสร้างภายนอกที่ข้อเท้า หากบุคคลใดทำงานเหนือศีรษะในสายการผลิต พวกเขาอาจได้รับประโยชน์จากการใช้โครงสร้างภายนอกที่ไหล่ หากบุคคลใดทำงานเกี่ยวกับการจัดการวัสดุในคลังสินค้าหรือศูนย์กระจายสินค้า พวกเขาอาจได้รับประโยชน์จากการใช้โครงสร้างภายนอกที่หลัง

โดยส่วนใหญ่แล้ว โครงสร้างภายนอกช่วยพยุงร่างกายไม่ได้ถูกออกแบบมาให้สวมใส่ตลอดทั้งวันทุกวัน แต่ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ (เช่นเดียวกับเครื่องมืออื่นๆ) ในวัตถุประสงค์เฉพาะและในระหว่างภารกิจหรือกิจกรรมบางส่วนเท่านั้น ดังนั้น โครงสร้างภายนอกช่วยพยุงร่างกายสมัยใหม่ส่วนใหญ่จึงถูกออกแบบมาเพื่อช่วยพยุงส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายหรือภารกิจบางส่วน ไม่ใช่เพื่อเสริมสมรรถภาพของร่างกายทั้งหมดหรือเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเคลื่อนไหวหรือกิจกรรมทั้งหมด

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 มีแนวโน้มสำคัญหลายประการเกี่ยวกับโครงกระดูกภายนอก โครงกระดูกภายนอกแบบใช้พลังงานมีน้ำหนักเบาและราคาไม่แพงพอที่จะนำไปใช้ในทางการแพทย์ อุตสาหกรรม และสันทนาการได้ โครงกระดูกภายนอกทางการแพทย์แสดงให้เห็นถึงความปลอดภัยที่เพียงพอต่อการขออนุมัติจากหน่วยงานกำกับดูแล (เช่น การอนุมัติจาก FDA ^{[ 126 ]} ) และมีประโยชน์เพียงพอที่จะได้รับการชดเชยค่ารักษาพยาบาลสำหรับการใช้งานเฉพาะ^{[ 130 ] [ 131 ]}โครงกระดูกภายนอกแบบพาสซีฟได้รับความนิยมมากขึ้นเนื่องจากมีน้ำหนักเบา ราคาไม่แพง และซับซ้อนน้อยกว่าโครงกระดูกภายนอกแบบใช้พลังงาน^{[ 54 ]}โครงกระดูกภายนอกแบบอ่อนได้รับความนิยมมากขึ้นเนื่องจากมีน้ำหนักเบา ขนาดเล็กกว่า และไม่จำกัดการเคลื่อนไหวมากกว่าโครงกระดูกภายนอกแบบแข็ง^{[ 132 ] [ 133 ]}มีการให้ความสำคัญมากขึ้นกับวิธีการนำโครงกระดูกภายนอกไปใช้ในสังคมให้ดีที่สุด โดยพิจารณาถึงแง่มุมต่างๆ เช่น การปรับแต่งอุปกรณ์ การฝึกอบรม การให้ความรู้แก่ผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย การยอมรับทางสังคม การบำรุงรักษา การทำความสะอาด การเงิน และการจัดการการเปลี่ยนแปลง^{[ 1 ] [ 29 ]}การใช้งานโครงกระดูกภายนอกในโลกแห่งความเป็นจริงเติบโตขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทางการแพทย์และด้านอาชีพ จากการใช้งานที่น้อยมากในช่วงประมาณปี 2000 ไปจนถึงโครงกระดูกภายนอกหลายแสนชิ้นที่ถูกใช้งานทั่วโลกในช่วงกลางทศวรรษ 2020 ^{[ 67 ]}โดยคาดว่าการใช้งานโครงกระดูกภายนอกจะเพิ่มขึ้นเป็นหลายล้านชิ้นภายในทศวรรษ 2030 ^{[ 67 ]}

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 การวิจัยเกี่ยวกับโครงกระดูกภายนอกเติบโตขึ้นอย่างมาก^{[ 44 ]}และได้สร้างรากฐานทางวิทยาศาสตร์และทางคลินิกที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย ประโยชน์ และประสิทธิภาพ มหาวิทยาลัยและศูนย์การแพทย์ทั่วโลกมีบทบาทสำคัญในการวิจัยและพัฒนาพื้นฐาน ตามมาด้วยแนวโน้มในการศึกษาโครงกระดูกภายนอกในวงกว้างและระยะยาวมากขึ้นในอุตสาหกรรม คลินิก และชีวิตประจำวัน^{[ 134 ]}ปัจจุบันมีการวิจัยทางวิชาการและอุตสาหกรรมจำนวนมาก พร้อมด้วยหลักฐานทางวิทยาศาสตร์และระยะยาวที่สนับสนุนผลกระทบของโครงกระดูกภายนอกต่อการฟื้นฟูสมรรถภาพ การเพิ่มประสิทธิภาพ และการลดความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บ^{[ 135 ] [ 136 ]}

ต้นศตวรรษที่ 21 ยังได้เห็นการเกิดขึ้นของโครงกระดูกภายนอกประเภทใหม่ๆ เช่น โครงกระดูกภายนอกเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจ การวิจัย และการศึกษา^{[ 137 ]}แม้ว่าอุปกรณ์เหล่านี้บางส่วนได้รับการคิดค้นมานานแล้ว แต่เพิ่งเริ่มเข้าสู่ตลาดเชิงพาณิชย์เมื่อไม่นานมานี้^{[ 137 ]}ตัวอย่างเช่น แนวคิดโครงกระดูกภายนอกเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจมีมาอย่างน้อยตั้งแต่ปี 1800 แต่เพิ่งเริ่มวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 ในช่วงปลายทศวรรษ 2010 ผลิตภัณฑ์โครงกระดูกภายนอกสำหรับการเล่นสกีได้ปรากฏขึ้นเพื่อช่วยให้ผู้คนสนุกกับการเล่นสกีได้นานขึ้นหรือลดภาระที่หัวเข่า^{[ 138 ]}ในช่วงต้นทศวรรษ 2020 ผลิตภัณฑ์โครงกระดูกภายนอกเพื่อช่วยในการเดิน วิ่ง หรือปีนเขาก็เริ่มปรากฏขึ้นเช่นกัน โครงกระดูกภายนอกเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจบางส่วนขายตรงให้กับผู้บริโภค ในขณะที่บางส่วนขายให้กับธุรกิจต่างๆ เช่น สกีลอดจ์หรืออุทยานปีนเขา จากนั้นจึงให้บริการเช่าแก่ผู้มาเยือน ณ ต้นปี 2025 โครงสร้างภายนอกช่วยในการเดินสำหรับกิจกรรมสันทนาการหลายชนิดยังอยู่ในขั้นตอนก่อนการผลิต หรือเป็นผลิตภัณฑ์ที่เพิ่งเปิดตัวสู่ตลาดเชิงพาณิชย์ได้ไม่นาน

ณ ปี 2025 มีผลิตภัณฑ์โครงกระดูกภายนอกมากกว่า 100 รายการในตลาด ซึ่งมีความหลากหลายอย่างมากในแง่ของขนาด ความซับซ้อน ต้นทุน และคุณลักษณะอื่นๆ^{[ 43 ]}อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ เข้าสู่ตลาด และบางผลิตภัณฑ์ก็ออกจากตลาดหรือถูกแทนที่ด้วยรุ่นใหม่กว่า จึงเป็นเรื่องยากที่จะติดตามจำนวนผลิตภัณฑ์โครงกระดูกภายนอกที่มีอยู่ได้อย่างแม่นยำ โครงกระดูกภายนอกที่แตกต่างกันเหล่านี้ได้รับการพัฒนาและผลิตโดยบริษัทต่างๆ มากมายทั่วโลก ซึ่งมีตั้งแต่บริษัทสตาร์ทอัพไปจนถึงบริษัทที่ก่อตั้งมานานแล้ว นอกจากนี้ยังมีเครือข่ายบริษัทที่กำลังเติบโตซึ่งเชี่ยวชาญด้านการจัดจำหน่าย การขายต่อ หรือการติดตั้งโครงกระดูกภายนอก

โครงสร้างภายนอกที่ทันสมัยส่วนใหญ่มีไว้สำหรับการใช้งานทางการแพทย์ การพักผ่อนหย่อนใจ หรือการประกอบอาชีพ โครงสร้างภายนอกทางการแพทย์ที่ทันสมัยมีประโยชน์ในการช่วยเหลือและฟื้นฟูหลากหลายรูปแบบ และได้รับการอนุมัติตามกฎระเบียบและรหัสการชดเชยประกันภัยในประเทศต่างๆ โครงสร้างภายนอกเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจที่ทันสมัยได้รับการพัฒนาขึ้นสำหรับการเล่นสกี การเดิน การปีนเขา และการวิ่ง โครงสร้างภายนอกเพื่อการประกอบอาชีพที่ทันสมัยมีอยู่เพื่อรองรับขา หลัง แขน มือ หรือคอของบุคคล หรือเพื่อการจัดการเครื่องมือในระหว่างการทำงานที่ต้องใช้แรงกาย มีหลักฐานที่ต่อเนื่องและสอดคล้องกันว่า สำหรับงานบางประเภท โครงสร้างภายนอกเพื่อการประกอบอาชีพสามารถลดความผิดปกติของระบบกล้ามเนื้อและกระดูกในที่ทำงาน และเพิ่มประสิทธิภาพและผลผลิตของคนงานได้^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]}อย่างไรก็ตาม ณ ปี 2025 โครงสร้างภายนอกยังคงถือเป็นเทคโนโลยีที่กำลังพัฒนาในที่ทำงาน^{[ 139 ]}โครงสร้างภายนอกเพื่อการประกอบอาชีพนั้นถูกนำมาใช้เป็นเครื่องมือสวมใส่ในที่ทำงาน หรือเป็นการควบคุมตามหลักสรีรศาสตร์เพื่อเสริมโปรแกรมหรือการแทรกแซงตามหลักสรีรศาสตร์แบบดั้งเดิม เช่นเดียวกับเทคโนโลยีเกิดใหม่อื่นๆ โครงกระดูกภายนอกได้ประสบกับทั้งความสำเร็จและความล้มเหลวในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 อย่างไรก็ตาม โดยรวมแล้ว ตลาดโครงกระดูกภายนอกกำลังเติบโตอย่างแข็งแกร่ง และโครงกระดูกภายนอกก็ค่อยๆ กลายเป็นที่รู้จักและแพร่หลายมากขึ้นในสังคม^{[ 54 ] [ 67 ]}

• เทคโนโลยีช่วยเหลือ  – อุปกรณ์ช่วยเหลือสำหรับผู้พิการ
• ชุดดำน้ำในบรรยากาศปกติ  – ชุดที่ออกแบบมาให้ทนต่อแรงดันและออกแบบตามหลักสรีรศาสตร์สำหรับนักดำน้ำใต้น้ำ
• อุปกรณ์พยุงหลัง  – อุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ใช้แก้ไขอาการหลังของผู้ป่วย
• ไบโอนิกส์  – การประยุกต์ใช้ระบบธรรมชาติกับเทคโนโลยี
• นักรบแห่งอนาคต
• รายชื่อเทคโนโลยีเกิดใหม่
• เมคา  – ยานพาหนะเดินได้รูปร่างคล้ายมนุษย์ในนิยายวิทยาศาสตร์
• ระบบนิวแมติกส์  – การใช้ก๊าซอัดในระบบกลไก
• หุ่นยนต์อ่อนนุ่ม  – สาขาย่อยของวิทยาการหุ่นยนต์
• Steadicam  – อุปกรณ์ช่วยทรงตัวสำหรับกล้องถ่ายภาพยนตร์
• ระบบเชื่อมต่ออาวุธแขนที่สาม (TAWIS)
• รถบรรทุกเดินได้ (Walking Truck)ยานพาหนะสี่ขาแบบทดลอง หรือที่รู้จักกันในชื่อ "เครื่องจักรรูปร่างมนุษย์ไซเบอร์เนติกส์" (Cybernetic Anthropomorphous Machine)

• ซูนิกา-อาวิเลส, หลุยส์ อาเดรียน; ครูซ-มาร์ติเนซ, จอร์โจ แม็คเคนซี่ (2024) การออกแบบโครงกระดูกภายนอก (ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 1) โบคา ราตัน: ซีอาร์ซี เพรสดอย : 10.1201/9781003261995 . ไอเอสบีเอ็น 9781003261995.

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับโครงกระดูกภายนอกที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงาน

• วิดีโอ ภาพ และบทความเกี่ยวกับโครงการโครงกระดูกภายนอก Bleex
• โครงการ Exo Arm ของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแอนเจลิส (UCLA)
• นิตยสาร Wiredฉบับที่ 13.01 มกราคม 2548 — "ไอรอนแมน " การแข่งขันยกน้ำหนักด้วยโครงสร้างภายนอกครั้งแรกของโลก
• โครงกระดูกภายนอกมนุษย์จำลองทางทหาร SARCOS (YouTube)