斯坦福大学创建的踝关节外骨骼将跑步速度提高了10%

斯坦福大学创建的踝关节外骨骼将跑步速度提高了10%
2020年03月26日 14:10 cnBeta

原标题:斯坦福大学创建的踝关节外骨骼将跑步速度提高了10% 来源:cnBeta.COM

斯坦福大学的工程师已经开发出一种全新的电动外骨骼,可以将其绑在使用者的腿上,从而使跑步更加轻松。按照目前的形式,它可能不会允许使用者慢跑去公园,但最终可能会被用作最后一英里的交通方式。

无论是在帮助轮椅使用者再次行走,保护老年人免于跌倒,还是使工业工人免于疲劳的情况下,外骨骼设计都不乏其人。但是,斯坦福大学新设计的外骨骼更加适合使跑步运动更具吸引力,或者使出行更实际。

在目前的形式下,它仍然是外骨骼的“模拟器”,这意味着它是一台体积庞大的机器,实际上只能在实验室的跑步机上使用。但是斯坦福大学研究小组进行的测试背后的想法是,在将设备转变为完全可穿戴设备之前,看看该机制是否有帮助以及发挥多少作用。

他们做这些早期测试是一件好事,因为结果使科学家感到惊讶。该团队测试了两种不同的辅助模式:电动和弹簧辅助。尽管前者显示出希望,但后者实际上使它变得更难运行。

由于人的腿在奔跑时像弹簧一样运动,因此研究人员认为像弹簧一样存储和卸载能量的模式会有所帮助。但有趣的是,他们发现,与没有外骨骼的情况相比,它的运转难度提高了11%。不过,电动模式更有利。在这种模式下,电动机会拉动一条电缆延伸到腿的后部,并在脚趾离开地面时延长脚踝。在对11位经验丰富的跑步者进行的跑步机测试中,研究小组发现,与没有外骨骼的情况相比,这种方式使它的运行起来容易了15%。它还可以将跑步者的速度提高10%。

“动力辅助减轻了小腿肌肉的许多能量负担,”参与该研究的德莱尼·米勒(Delaney Miller)说。“与正常跑步相比,这非常有弹性。从经验上来讲,那感觉真的很好。当设备提供该帮助时,您会感觉可以一直跑下去。”

这就是团队的目标。如果该设备的最终版本可以不受限制,那么研究人员希望它可以鼓励更多的人进行跑步锻炼。

该研究的作者关荣坦说:“您几乎可以将其视为一种交通工具。当您乘坐巴士下车后,绑好外骨骼,可以在5分钟内走完最后一到两英里,而不会出汗。”

这项研究发表在《科学机器人》杂志上。研究团队在下面的视频中演示了该系统。

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