可穿戴機器人“步入”真實世界環境
2022-10-20 09:29:13 來源：
英國《自然》雜志近日發表的一項工程學研究報道了一種外骨骼靴子，該裝置能幫助使用者在真實世界環境中走得更快、更高效。研究結果演示了可穿戴機器人的一種新設計方法，凸顯出這類裝置在日常生活中的廣泛應用前景。
支持腿部運動的外骨骼能顯著提高行走速度并節省所需能量，其能幫助有行動障礙或是需要從事高強度體力工作的人。在此之前，這類裝置的優勢主要在實驗室中用跑步機進行演示，而不是在行走速度和時長都會變化的真實世界中。
為克服這些挑戰，美國斯坦福大學研究團隊開發了一種數據驅動模型與低成本便攜式傳感器相結合的技術。該模型能根據傳感器采集的行走信息（如踝關節角度和速度）分析外骨骼裝置會如何影響行走，從而對裝置進行調整，使其能完全適應使用者個人的行走特點。他們發現，這種新技術不僅在優化外骨骼方面與傳統實驗室使用的方法一樣有效，而且速度是其4倍。
根據實驗結果和現實世界的優化數據，研究團隊設計了一種專門的腳踝外骨骼，包括兩個腳踝各佩戴的一個外骨骼和腰部佩戴的一個電池組。該裝置能讓行走速度提高9%，比穿著普通鞋子的自然行走節省17%能量，相當于拿走了9。2公斤的負載。
研究結果表明，這種新技術能讓外骨骼更貼合個性化需求，從而提升其性能。今后仍需開展進一步研究推動該裝置的實際應用，并探索這種技術如何應用于其他裝置和活動。
英國《自然》雜志近日發表的一項工程學研究報道了一種外骨骼靴子，該裝置能幫助使用者在真實世界環境中走得更快、更高效。研究結果演示了可穿戴機器人的一種新設計方法，凸顯出這類裝置在日常生活中的廣泛應用前景。
支持腿部運動的外骨骼能顯著提高行走速度并節省所需能量，其能幫助有行動障礙或是需要從事高強度體力工作的人。在此之前，這類裝置的優勢主要在實驗室中用跑步機進行演示，而不是在行走速度和時長都會變化的真實世界中。
為克服這些挑戰，美國斯坦福大學研究團隊開發了一種數據驅動模型與低成本便攜式傳感器相結合的技術。該模型能根據傳感器采集的行走信息（如踝關節角度和速度）分析外骨骼裝置會如何影響行走，從而對裝置進行調整，使其能完全適應使用者個人的行走特點。他們發現，這種新技術不僅在優化外骨骼方面與傳統實驗室使用的方法一樣有效，而且速度是其4倍。
根據實驗結果和現實世界的優化數據，研究團隊設計了一種專門的腳踝外骨骼，包括兩個腳踝各佩戴的一個外骨骼和腰部佩戴的一個電池組。該裝置能讓行走速度提高9%，比穿著普通鞋子的自然行走節省17%能量，相當于拿走了9。2公斤的負載。
研究結果表明，這種新技術能讓外骨骼更貼合個性化需求，從而提升其性能。今后仍需開展進一步研究推動該裝置的實際應用，并探索這種技術如何應用于其他裝置和活動。
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