软外骨骼帮助人们在没有笨重马达的情况下行走
现在您可以收听福克斯新闻文章!随着年龄的增长,在机场或大型商店里走路可能会消耗更多的能量。中国的研究人员目前正在测试一种软机器人套装,未来可能帮助您的双腿完成部分工作。这种实验性的软外骨骼使用纤细的人造肌肉来辅助髋部,而不是传统的马达和齿轮箱。研究发表在同行评审期刊《科学进展》上,描述了一种4.2磅重的原型,像轻便的安全带一样贴合腰部和大腿。在一次小型跑步机测试中,六名健康成人在电动辅助活跃时平均减少了13.9%的能量使用。传感器还显示他们的腿部肌肉工作减少。那么,软外骨骼到底是如何工作的,在您穿上之前还需要改进什么? "自我穿衣"衣物可能帮助老年人 这种实验性的软外骨骼像轻便的安全带一样贴合腰部和大腿,随着穿戴者的动作而移动。(Ziqi Zhang, Wei Yu等/《科学进展》) CyberGuy直播:错过了“厌倦垃圾邮件”?获取重播和检查表 我们的免费CyberGuy直播课程“厌倦垃圾邮件?”已经结束,但您仍然可以观看完整的重播并下载我们的防垃圾邮件检查表。库尔特“CyberGuy”克努特森逐步指导您通过简单的方法减少机器人电话、垃圾短信、垃圾电子邮件和不需要的信息。您还将学习如何遏制政治短信、清理收件箱和识别可能危及个人信息的消息。现在就访问CyberGuyLive.com获取免费重播和检查表。 软外骨骼如何帮助人们行走 许多机器人外骨骼依赖坚固的马达来移动一个人的关节。其他一些则使用压缩空气,这需要泵、阀门和气罐。这些部件可能使外骨骼笨重或嘈杂。它们也可能限制您的身体运动得多自然。新的软外骨骼采取了不同的方法。它在每个髋部附近使用柔性像肌肉一样的纤维。当您行走时,这些纤维在您步伐的最佳点向后拉,从而帮助腿向前移动。带子将来自人造肌肉的拉力传递到穿戴者的髋部和大腿。其柔性设计使得外骨骼能够与身体一起运动,而不是将腿封闭在刚性框架内。"无马达"指的是缺乏传统的马达和齿轮箱。该外骨骼仍然使用一个紧凑的电池组和电力系统来激活其人造肌肉。 人造肌肉替代重马达 人造肌肉使用一种称为介电弹性体的橡胶状材料。该材料在电场中形状变化。研究人员已对介电弹性体进行多年的研究。然而,早期的设计缺乏帮助移动人类腿部所需的力量。许多也过于笨重,无法作为舒适的可穿戴设备。河北工业大学的尤伟和他的同事们改变了材料的分子结构,以提高其性能。他们随后将薄层卷成长纤维。接下来,团队将几根纤维组合成束。这种排列在某种程度上类似于人类肌肉,其中许多较小的纤维共同拉动以产生更大的力量。研究人员还创建了模块化连接器,当应用需要额外的拉力时,可以添加更多的纤维。根据河北工业大学的研究,驱动器在实验室测试期间完成了超过100,000个循环。更长的研究将需要展示这些材料在日常穿戴中的耐用性。 能否通过电子纹身检测心脏病? 研究人员表示,投放该技术未来能够支持老年人和康复中的伤者,但需要更多的安全测试。 软外骨骼试验减少了13.9%的行走能量使用 研究人员在六名健康志愿者身上测试了软外骨骼。每位参与者在多种条件下在跑步机上行走。他们在没有外骨骼的情况下行走。还以关闭人造肌肉的状态穿戴它。在另一轮中,电动辅助积极支持他们的髋部。代谢测试系统测量每个人使用了多少氧气。附加在他们腿上的传感器还跟踪肌肉活动。当辅助活跃时,志愿者在使用外骨骼的情况下平均减少了13.9%的能量使用。较低的肌肉活动也表明他们的腿需要较少的努力来完成每一步。这种减少在长时间步行时会显得意义重大。然而,这项研究涉及一个可控的跑步机环境和一个非常小的样本组。志愿者们也都是健康成年人。研究人员仍然需要专门研究包括老年人和那些行动能力受限的人。 为什么软外骨骼可以帮助老年人 一种减少行走努力的可穿戴设备可以帮助人们在腿部力量变化时更长时间地保持活跃。您可以想象在大型杂货店中走动,或者与家人共度一整天。一个轻便的套装可以减轻一些压力...
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