新型“钢铁侠”设备让穿戴者走跑更轻松

科学日报，华盛顿，8月18日(记者刘海英)——一个国际研究小组在最新一期的《科学》杂志上发表了一份研究报告，称他们开发了一种新型便携式可穿戴机器人设备，该设备可以在行走和跑步步态模式之间*切换，有效降低了穿戴者行走或跑步时的新陈代谢率，并使他行走和跑步更容易。

随着科技的发展，越来越多的可穿戴机器人出现了。它们可以帮助人类扩展他们的力量、速度和其他功能，并使穿戴者成为“铁人”。辅助人类行走是可穿戴机器人设备的研究方向之一。目前，有许多种设备可以帮助人类行走或跑步。然而，由于人体行走和跑步所涉及的生物力学完全不同，步态转换对于人来说极其容易，而对于可穿戴的机器人辅助设备来说则非常困难。到目前为止，还没有能帮助穿戴者行走和奔跑的可穿戴机器人设备。

哈佛大学、内布拉斯加大学和韩国*大学的研究人员开发的新型可穿戴机器人装置有效解决了步态转换问题，可以兼顾两者，帮助穿戴者更容易完成行走和跑步动作。

该设备由覆盖腰部和大腿的纺织部件和连接在背部的移动驱动系统组成。移动驱动系统通过算法检测穿戴者的步态，然后对腰部和大腿上的织物部件施加张力，使它们与穿戴者的臀肌一起工作，为它们提供适当的帮助。测试结果显示，当佩戴者以每秒1.5米的速度行走时，他的新陈代谢率将下降9.3%。当以每秒2.5米的速度奔跑时，它的新陈代谢率将下降4%。研究人员称，这种效果大致相当于测试者行走和跑步时体重分别减轻了7.4公斤和5.7公斤。

该设备设计简单，重量很轻。它的总重量只有5公斤，超过90%的重量接近身体的重心，因此减轻了负重和对穿戴者的运动限制。

研究人员表示，该设备用途广泛，不仅可以帮助患有帕金森氏症等步态障碍的人走得更好，还可以帮助从事危险工作的体力劳动者做得更好。下一步，他们将优化设备的各项技术指标，进一步减轻设备的重量，提高设备的可用性。