康復(fù)者的福音來了，只要穿上這款機(jī)器人外骨骼便能自由轉(zhuǎn)身

機(jī)器人外骨骼通常用于康復(fù)治療中，它是一種可以像穿衣服一樣穿在身體上的智能機(jī)器人，幫助穿戴者跑得更快、力氣更大、耐力更強(qiáng)。

通常，它們使用放置在關(guān)節(jié)處的電機(jī)來實(shí)現(xiàn)，其將力傳遞到移動穿著者腿部的剛性部件。但是，機(jī)器人外骨骼存在著一個擱置了多年的難題，那就是它們不能轉(zhuǎn)身，只能往一個方向一直前進(jìn)。加利福尼亞州斯坦福大學(xué)的學(xué)者Steve Collins曾說過，“幫助人們轉(zhuǎn)身是非常重要的，但很少被解決。”

機(jī)器人外骨骼如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能？

然而，值得注意的是，近日有個團(tuán)隊(duì)突破了這一難關(guān)。來自松下研究所的Stephen John攜手他的團(tuán)隊(duì)成員解決了這個問題。據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，他們的設(shè)計由貼合軟的機(jī)器人制成，借助了滑動配合的軟體機(jī)器人學(xué)原理，其外觀看起來像一個配備了馬達(dá)的緊身褲。這款裝置包含了8個馬達(dá)、電池和一個操控系統(tǒng)，并且都裝在使用者的后背上。這款裝備的設(shè)計主要是通過臀部位置的4個制動裝置控制軟體塑料線，通過收縮模擬人類肌肉運(yùn)動實(shí)現(xiàn)肢體移動。不像以往的使用馬達(dá)直接驅(qū)動肢體移動的外骨骼裝置。

Collins表示，“這款機(jī)器人外骨骼特點(diǎn)就是塑料線纏繞在腿部的方式，通過這種方式讓不同的馬達(dá)聯(lián)合工作完成腿部移動。”

雷鋒網(wǎng)獲悉，在初步測試中，有五名身體健壯的人以閉著眼睛的方式試穿了外套，而在這種情況下，這種衣服能在保持平衡的同時還能改變方向。John表示，他們計劃與將與殘疾人進(jìn)行更大的測試。

若機(jī)器人外骨骼能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，則有利于康復(fù)者在家中進(jìn)行康復(fù)治療。

一旦有中風(fēng)的人在醫(yī)院康復(fù)到了一定程度，他們就可以在家里穿上這套外骨骼。這可能有利于老年人獨(dú)自在家休息和活動。John對此說道，“他們早上穿上外骨骼之后，保持一整天的活動。”

這款機(jī)器人外骨骼的控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，其下一步的改善目標(biāo)是讓用戶更方便地控制。John及其團(tuán)隊(duì)成員正專注于研究傳感器系統(tǒng)，這個系統(tǒng)會檢測穿戴者何時進(jìn)行輕微的轉(zhuǎn)動，并為其完成動作。John說道，“我們的目標(biāo)是協(xié)助人們在日常生活中遇到的所有重要運(yùn)動。

機(jī)器人外骨骼的技術(shù)瓶頸

這項(xiàng)新的技術(shù)令我們看到了機(jī)器人外骨骼取得了新突破。然而國內(nèi)尚未有公司獲得這樣的技術(shù)，在這方面的研究與國外還存在一段距離。有一些業(yè)內(nèi)人士向雷鋒網(wǎng)表示，這款機(jī)器人外骨骼的成本或許會很高，國內(nèi)尚未有公司能夠獲得這樣的技術(shù)。國內(nèi)機(jī)器人外骨骼的技術(shù)瓶頸大概包括控制算法、步態(tài)識別、機(jī)械結(jié)構(gòu)這幾個方面。

另外，還有一些業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，對于使用機(jī)器人外骨骼的康復(fù)者來說，康復(fù)就是要幫助他們重新學(xué)習(xí)走路。然而康復(fù)過程是枯燥無聊的，所以這就需要康復(fù)機(jī)器人能精確地識別康復(fù)者的運(yùn)動意圖，去估計人們自主施加的力矩，再去做精密的力控制。除此之外，康復(fù)機(jī)器人還有其他方面的技術(shù)瓶頸，比如電機(jī)續(xù)航能力不夠，重量較大、缺乏靈活性等。

雷峰網(wǎng)原創(chuàng)文章，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。詳情見轉(zhuǎn)載須知。