关于机械外骨骼的一些问题

关于机械外骨骼的一些问题我想做一副下肢的外骨骼，主要是因为我家里有人瘫了，我想通过自己的能力做一套简易的外骨骼来解决一些实际问题。
我计划用铝型材做框架、用伺服电机做驱动、西门子系列的PLC做控制中枢（因为我不会单片机）、一共用六台电机，分别用在腰部、膝部、脚踝部。
目前有几个关键的问题需要解决，
1、铝型材经加工后强度是否满足，我准备用2060型材，一会儿我附一些加工草图，大侠们也帮我看看。
2、电机、减速机选型，因为我以前是学机械的，但是现在很多知识都记得模糊了，需要请教一下，40KG的负载相对于直径20mm的轴输出是不是只要8N/M扭矩的电机？（使用人员体重75KG考虑量侧负重及安全余量，定每台电机负载40KG）
3、还有就是目前我所选的伺服电机太贵、用推杆国产的太慢了、普通的调速电机需要许多的外部传感器和辅助支架。我不知道有什么类型的伺服电机便宜一些，国产的就行，伺服控制器最好有以太网通信或485或MODBUS通信，如果自制电路板也可以。也可以完全不按我的思路选型，但是要负载合乎要求。电机、减速机（最好是直角的）、控制器在1500左右。
4、完全不要考虑自带电池，因为是病人在家里用，外接电源就行了。
5、不知道外骨骼用的关节电机是什么样子的，如果有人推荐一些型号或照片就好了。

关于机械外骨骼的一些问题

-------------不一定选用铝型材，它没有弹性，强度小。材料刚度和截面形状相关。自己做碳纤维可能更好。
伺服电机小的我只知道1FK7紧凑型的。一台电机1公斤。


-------------感觉还是不好，太重了，也不方便。不如做一个自动车（轮椅）更具实用价值。试想要在身上携带电机还要拉着电缆线真的不方便呀。不如轮椅，哪都能去，不受电源线限制。


-------------铝型材便宜、已加工呀，碳纤维我没有询价，但是我知道肯定比型材贵。
另：你说的那个1FK7扭矩与价格怎么样呀！

------------碳纤维的、玻璃钢的都是自己做。用木头自己做个模型，一层一层粘贴出来的。
电机通常不装在关节处，而使用同步带减速、分级传动。
别的厂家的不知道。西门子V80的是220V电源的，应该比较便宜。可以用S7 200或S7 1200驱动（1200自带有以太网）

-------------目前我还有一个问题，就是在实际写程序时想用三角函数来确定每只电机的转动角度，但是我忘记是什么公式了，在网上找了一些资料发现我也力不出头绪。就是已知三边求三角的公式在程序里怎么表示？