News Release

可穿戴的软性机器人外套装能降低行走和奔跑步态时的代谢率

Peer-Reviewed Publication

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

据新的报告披露,研究人员研发出了一种穿着像一条机器人短裤样的软性机器人外套装,它能令穿着者更容易地行走和奔跑。这款设备齐全的便携式设备重量仅11磅,它能够察觉到穿戴者的步态以提供适当的协助。其结果是,该装置能够将步行和奔跑的代谢成本分别降低9.3%和4.0% - 这一改进的范围已证明对运动员的成绩是有意义的。虽然行走和奔跑有着迥异的生物力学,但自然人体能在这两者间进行快速切换,从而在这两种步态间产生近乎无缝的过渡。然而,增强这些动态运动已被证明在能为这两种运动方法提供裨益的机器人辅助装置的研发中是困难的。因此,研究一般侧重于对行走或奔跑能力的增进。能机械性地增强穿着者运动的机器人外骨骼已被证明能将行走的代谢成本降至低于正常生物学水平之下。然而,设计用于辅助奔跑的类似装置并未获得如此成功,并且在许多情况下反而增加了代谢成本。在之前工作的基础上,Jinsoo Kim及其同事研发了一种由一根腰带和两个大腿包覆物组成的功能性机器人外套,它展示了可在不同速度下和在有挑战性的地带行走和奔跑时都能降低代谢成本。更重要的是,该装置可以在两个步态间自动切换,并与穿戴者的自然运动一致。据作者披露,所观察到的代谢降低堪比从穿戴者的腰部去掉12至17磅的重量。在相关的《视角》中,José Pons对像Kim等人所取得的进展会如何为将来的可植入性及能受到神经控制的辅助机器人做好准备进行了讨论。

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