一种可以减轻重物的可穿戴机器人

据英国《每日邮报》报道,哈佛大学的研究人员开发了一种柔韧的户外运动服,它可以降低负重行走时的能量消耗发表的一项研究神经工币和康复杂志

使重负荷更容易携带
使重负荷更容易携带
哈佛大学的Wyss学院

研究人员发现,外来牙减少了在负载行走期间消耗的能量 - 代谢成本 - 平均值7.3%。

套装还显着降低了臀部,膝关节和踝关节的工作,而不会影响步长频率或长度。

携带负载的步行者的臀部,膝盖和脚踝运动,同时由套装支撑类似于卸载行走期间测量的运动。

这表明该诉讼不会影响佩戴者的运动自由,但允许他们返回到靠近人们走路的行走的轮廓而没有负荷。

exosuit是什么?

研究人员使用纺织品来构建其刚性外骨骼的替代品,这更沉重,并且可以干扰关节的自然运动,导致穿着者改变他们走路的方式。

该套装由腰带,两个大腿件和两个小腿带组成,由电缆连接到安装在背包上的两个电动机。

该套装由腰带,两个大腿件和两个小腿带组成,由电缆连接到安装在背包上的两个电动机。来自电动机的能量通过电缆移动到将其转移到穿着者的西装上。

仅当它检测到行走运动时,套装才会激活。它有助于臀部和踝关节,共同有助于在步行期间施加腿部接头产生的80%的功率。

作者之一的Conor Walsh说:“我们的结果首次证明了自主软外来护壳可以减少装载载体所经历的能源支出,可能提高其整体步态性能。”

他补充道:“除了帮助负重者外,我们正在探索如何使用柔软的exosuit来帮助行动不便的人,为这项技术在广泛人群中的应用铺平道路。”

考虑到额外的重量

根据研究人员,重要的是,一种有助于装载行走的装置,这意味着即使穿着者携带外来屈服的额外负荷,还减少了行走的整体代谢成本。

为了弄清楚情况是否如此,研究人员在三种条件下测试了他们的外服。在无动力条件下,研究参与者穿着西服,背着一个全背包,西服关闭。在动力条件下,参与者穿着西服,背着一个装满西服的背包。第三种情况作为基线,关闭西服,从背包中取出西服的同等重量(6.5kg)。

研究人员监测了参与者的新陈代谢、动力学(影响身体运动的力)和运动学(如关节和肌肉的屈曲、伸展或旋转)。

七种经验丰富的载体携带肌肉,关节或骨骼的伤病,跑步机以1.5米每秒的恒定速度走在跑步机上,同时携带载荷等于体重的30%。

研究人员监测了参与者的新陈代谢、动力学(影响身体运动的力)和运动学(如关节和肌肉的屈曲、伸展或旋转)。研究人员还分析了参与者的呼吸、步态和肌肉活动。

他们发现了什么?

以前的载荷载体运动的研究发现,在负载行走期间,肌肉的肌肉需要更加努力,以维持负载并平衡关节。

由此产生的较高的肌肉活动与增加的代谢成本相关。这可能导致疲劳,降低机动性和整体降低性能。急性医学问题和伤害风险增加也与负载行走有关。

该设备可以使经常携带重载的人群,例如士兵

根据研究人员的说法,该设备可以使经常携带重载,例如士兵,第一响应者或徒步旅行者等人的人群。它也可能证明对具有物理障碍的人有用。

尽管在这项研究中,髋关节、膝关节和踝关节所做的总功显著减少,但在肌肉激活方面仅测量到微小差异。

研究人员建议,需要进一步工作,以了解套装提供的潜在特定肌肉机制,以及诉讼提供的援助是否最有效,或者在跨多个关节中分享,或者是在多个关节上进行。

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