用了這套柔性外骨骼系統(tǒng) 腰不酸腿不疼走路帶風

[摘要]哈佛大學的研究團隊正在開發(fā)一款與以往不同的柔性外骨骼套裝。

騰訊數(shù)碼訊（編譯：Hamish）人們在行走過程中的每一步都會消耗能量，現(xiàn)在一種全新的機器人技術將讓人類的步伐變得更輕松，幫助那些每天在路上奔波或被疾病困擾的人緩解腿部疲勞。

此前研究人員已推出不少試圖幫助人們減輕走路負擔的外骨骼技術，但是這些沉重的機械往往讓使用者更加疲勞。這些外骨骼技術本身就存在著矛盾：需要一定的剛性來適應人類的重量，但是用戶也很難對這些人工關節(jié)作出調整，這導致人們的步態(tài)變得不自然，最終更耗費體力。

日前，哈佛大學研究人員公布了一項最新的柔性機械外骨骼系統(tǒng)，這套系統(tǒng)可以將人們走路時的代謝率降低23%。人類的行走時的每一步實際上都類似“撐桿跳”的過程，通過肌肉組織的力量將人體向前推動。在通常情況下，這是一個非常高效的系統(tǒng)?！暗钱斎藗兓忌吓两鹕习Y、中風或腦癱之后，情況就完全不同了，”哈佛大學生物設計實驗室研究生Brendan Quinlivan表示，“對此我們可以針對性地開發(fā)出病理步態(tài)，讓身體適應不同的走路方式。”例如，許多中風患者很難抬起它們的腳踝，幾乎無法完成直線行走，這極大地消耗了體力，而這套外骨骼系統(tǒng)能夠協(xié)助改善患者的行走步態(tài)。

這套系統(tǒng)由鋼絲、特制長靴和皮帶組成。由于人類的腳踝只提供力量，真正高效的行走還需要動用臀部至膝蓋的肌肉和肌腱，因此團隊在系統(tǒng)中加入了從腰部開始的吊帶襪風格綁帶。這套系統(tǒng)中配備了能夠識別每個步伐峰值力量的傳感器，因此能為用戶進行正確步伐提醒。

穿戴完畢之后，研究團隊對在跑步機上進行慢走的用戶進行了測試。測試的指標為運動代謝率（通過呼吸面罩測試吸入氧氣和呼出二氧化碳的平衡值），系統(tǒng)協(xié)助分為四級，提供10%至38%的腳踝力量協(xié)助。結果顯示，這套系統(tǒng)最少能夠減少用戶4%的代謝率，最高則可以減少23%的代謝率。

整體重量是外骨骼系統(tǒng)能否普及的一個關鍵點。這套系統(tǒng)的重量僅為2.2磅，但是算上外接的馬達和電池，它的重量就變成了17磅。

目前研究團隊正在努力減輕這套系統(tǒng)中馬達和電池的重量，最終目標之一是要讓攜帶它的士兵行走50至100英里。此外，消防員、工人和一些疾病患者也可以從中獲益，或許一場機器人技術應用革命即將到來。