斯坦福大學(xué)的工程師已經(jīng)開發(fā)出一種全新的電動外骨骼,可以將其綁在使用者的腿上,從而使跑步更加輕松。按照目前的形式,它可能不會允許使用者慢跑去公園,但最終可能會被用作最后一英里的交通方式。
無論是在幫助輪椅使用者再次行走,保護老年人免于跌倒,還是使工業(yè)工人免于疲勞的情況下,外骨骼設(shè)計都不乏其人。但是,斯坦福大學(xué)新設(shè)計的外骨骼更加適合使跑步運動更具吸引力,或者使出行更實際。
在目前的形式下,它仍然是外骨骼的“模擬器”,這意味著它是一臺體積龐大的機器,實際上只能在實驗室的跑步機上使用。但是斯坦福大學(xué)研究小組進行的測試背后的想法是,在將設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆纱┐髟O(shè)備之前,看看該機制是否有幫助以及發(fā)揮多少作用。
他們做這些早期測試是一件好事,因為結(jié)果使科學(xué)家感到驚訝。該團隊測試了兩種不同的輔助模式:電動和彈簧輔助。盡管前者顯示出希望,但后者實際上使它變得更難運行。
由于人的腿在奔跑時像彈簧一樣運動,因此研究人員認(rèn)為像彈簧一樣存儲和卸載能量的模式會有所幫助。但有趣的是,他們發(fā)現(xiàn),與沒有外骨骼的情況相比,它的運轉(zhuǎn)難度提高了11%。不過,電動模式更有利。在這種模式下,電動機會拉動一條電纜延伸到腿的后部,并在腳趾離開地面時延長腳踝。在對11位經(jīng)驗豐富的跑步者進行的跑步機測試中,研究小組發(fā)現(xiàn),與沒有外骨骼的情況相比,這種方式使它的運行起來容易了15%。它還可以將跑步者的速度提高10%。
“動力輔助減輕了小腿肌肉的許多能量負(fù)擔(dān),”參與該研究的德萊尼·米勒(Delaney Miller)說?!芭c正常跑步相比,這非常有彈性。從經(jīng)驗上來講,那感覺真的很好。當(dāng)設(shè)備提供該幫助時,您會感覺可以一直跑下去?!?/p>
這就是團隊的目標(biāo)。如果該設(shè)備的最終版本可以不受限制,那么研究人員希望它可以鼓勵更多的人進行跑步鍛煉。
該研究的作者關(guān)榮坦說:“您幾乎可以將其視為一種交通工具。當(dāng)您乘坐巴士下車后,綁好外骨骼,可以在5分鐘內(nèi)走完最后一到兩英里,而不會出汗?!?/p>
這項研究發(fā)表在《科學(xué)機器人》雜志上。
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