新型“钢铁侠”设备让穿戴者走跑更轻松




华盛顿科技日报8月18日电(记者刘海英)国际研究小组在最新一期《科学》杂志上发表研究报告称,他们开发了一种新型便携式可穿戴机器人设备,可用于走路和跑步。在模式之间自由切换,有效降低穿着者行走或跑步的代谢率,使其更容易行走和跑步。

随着技术的进步,越来越多的可穿戴机器人设备出现,这可以帮助人们扩展他们的力量,速度和其他功能,使佩戴者成为“钢铁侠”。协助人员移动性是可穿戴机器人设备发展的方向之一。有各种各样的设备可以帮助人类行走或跑步。然而,由于人类行走和跑步中涉及的生物力学特性完全不同,因此对于可穿戴的机器人辅助设备而言,人类的轻松步态切换非常困难。到目前为止,没有可穿戴的机器人设备可以帮助穿着者走路并协助跑步。

由哈佛大学,内布拉斯加大学和韩国中央大学的研究人员开发的新型可穿戴机器人装置有效地解决了步态切换问题,可以帮助佩戴者更轻松地完成步行动作。

该装置由覆盖腰部和大腿的纺织部件和连接到背部的移动驱动系统组成。移动驱动系统通过算法检测佩戴者的步态,然后对腰部和大腿上的纺织品部件施加张力以与佩戴者的臀肌一起工作以提供适当的帮助。试验结果表明,当佩戴者以每秒1.5米的速度行走时,代谢率降低了9.3%;当以每秒2.5米的速度运行时,代谢率降低4%。研究人员表示,这种效果可分别与测试者在行走和跑步时减少7.4千克和5.7千克负体相媲美。

该设备设计简单轻巧。它的总重量仅为5千克,其重量的90%以上接近身体的重心,从而最大限度地减轻了佩戴者的负担和运动限制。

研究人员表示,该设备功能多样,可以帮助患有步态障碍的人(如帕金森病)更好地行走,帮助那些从事危险工作的人更好地完成工作。在下一步中,他们将优化设备的技术指标,以进一步减轻设备的重量,提高设备的可用性。

主编首席

可穿戴式机器人,让步行和跑步变得更轻松?那些有步态障碍,救助和救援灾难的消防员以及长距离旅行的户外探险者可能都渴望这种技术。想一想,穿上这个机器人,走路和跑步,如果你有上帝的帮助,花费同样的努力,运动的距离或锻炼的时间可以大大增加,它只是一个提升你身体的外力。然而,这个可穿戴机器人的重量是5公斤,这对人体来说仍然是一个小负担。预计将继续优化和开发性能更强,重量更轻的产品。