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適配機器人讓行走與跑步更輕鬆

來源 : 亞洲健康互聯海外中心
update : 2019/08/16
該團隊的便攜式外骨骼由腰部和大腿上的紡織零件製成,後部連接有一個移動式驅動系統,該系統使用一種演算法,可以穩健地預測步行和跑步步態之間的轉換。圖片來源:哈佛大學威斯學院
在悠閒地步行和為生命奔跑之間,人類的步態可以覆蓋各種速度。通常,我們以設定速度消耗最少能量的步態。例如,在低速時,步行的代謝率低於慢速慢跑的代謝率。反之亦然,高速行駛時的代謝率低於行走速度。

學術和工業實驗室的研究人員,之前已經開發出用於康復和其他生活領域的機器人設備,可以幫助步行或跑步,但沒有不受限制的便攜式設備可以有效地做到這兩點。由於兩個步態的生物力學根本不同,因此使用單項裝置協助步行和跑步是具有挑戰性的。然而,兩個步態共同具有髖關節的延伸,其在腳與地面接觸時開始,並且需要相當大的能量來推動身體向前。

正如今 (16)日在《科學》期刊所發表的,哈佛大學Wyss生物啟發工程研究所,與John A. Paulson工程與應用科學學院(SEAS),和內布拉斯加州奧馬哈大學的一組研究人員,開發出一種便攜式外骨骼,可以協助在行走和跑步期間特定的髖部伸展。該輕質外骨骼由腰部和大腿上的紡織零件製成,並且連接到下背部的移動致動系統,由可以檢測從穩健步行轉換到跑步的演算法控制,反之亦然。

該團隊表明,平均而言,用戶在基於跑步機的室內測試中佩戴的外骨骼,與不使用該裝置的步行與跑步相比,他們的行走代謝率降低了9.3%,跑步的代謝率降低了...完整