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機器人外骨骼通常用于康復治療中，它是一種可以像穿衣服一樣穿在身體上的智能機器人，幫助穿戴者跑得更快、力氣更大、耐力更強。通常，它們使用放置在關(guān)節處的電機來(lái)實(shí)現，其將力傳遞到移動(dòng)穿著(zhù)者腿部的剛性部件。但是，機器人外骨骼存在著(zhù)一個(gè)擱置了多年的難題，那就是它們不能轉身，只能往一個(gè)方向一直前進(jìn)。
加利福尼亞州斯坦福大學(xué)的學(xué)者Steve Collins曾說(shuō)過(guò)，“幫助人們轉身是非常重要的，但很少被解決。”
機器人外骨骼如何實(shí)現轉向功能？
然而，值得注意的是，近日有個(gè)團隊突破了這一難關(guān)。來(lái)自松下研究所的Stephen John攜手他的團隊成員解決了這個(gè)問(wèn)題。據雷鋒網(wǎng)了解，他們的設計由貼合軟的機器人制成，借助了滑動(dòng)配合的軟體機器人學(xué)原理，其外觀(guān)看起來(lái)像一個(gè)配備了馬達的緊身褲。這款裝置包含了8個(gè)馬達 、電池 和一個(gè)操控系統 ，并且都裝在使用者的后背上。這款裝備的設計主要是通過(guò)臀部位置的4個(gè)制動(dòng)裝置控制軟體塑料線(xiàn)，通過(guò)收縮模擬人類(lèi)肌肉運動(dòng)實(shí)現肢體移動(dòng)。不像以往的使用馬達直接驅動(dòng)肢體移動(dòng)的外骨骼裝置。
Collins表示，“這款機器人外骨骼特點(diǎn)就是塑料線(xiàn)纏繞在腿部的方式，通過(guò)這種方式讓不同的馬達聯(lián)合工作完成腿部移動(dòng)。”
在初步測試中，有五名身體健壯的人以閉著(zhù)眼睛的方式試穿了外套，而在這種情況下，這種衣服能在保持平衡的同時(shí)還能改變方向。John表示，他們計劃與將與殘疾人進(jìn)行更大的測試。
若機器人外骨骼能實(shí)現轉向，則有利于康復者在家中進(jìn)行康復治療
一旦有中風(fēng)的人在醫院康復到了一定程度，他們就可以在家里穿上這套外骨骼。這可能有利于老年人獨自在家休息和活動(dòng)。John對此說(shuō)道，“他們早上穿上外骨骼之后，保持一整天的活動(dòng)。”
這款機器人外骨骼的控制系統較為復雜，其下一步的改善目標是讓用戶(hù)更方便地控制。John及其團隊成員正專(zhuān)注于研究傳感器系統，這個(gè)系統會(huì )檢測穿戴者何時(shí)進(jìn)行輕微的轉動(dòng)，并為其完成動(dòng)作。John說(shuō)道，“我們的目標是協(xié)助人們在日常生活中遇到的所有重要運動(dòng)。
機器人外骨骼的技術(shù)瓶頸
這項新的技術(shù)令我們看到了機器人外骨骼取得了新突破。然而國內尚未有公司獲得這樣的技術(shù)，在這方面的研究與國外還存在一段距離。有一些業(yè)內人士向雷鋒網(wǎng)表示，這款機器人外骨骼的成本或許會(huì )很高，國內尚未有公司能夠獲得這樣的技術(shù)。國內機器人外骨骼的技術(shù)瓶頸大概包括控制算法、步態(tài)識別、機械結構這幾個(gè)方面。
另外，還有一些業(yè)內人士認為，對于使用機器人外骨骼的康復者來(lái)說(shuō)，康復就是要幫助他們重新學(xué)習走路。然而康復過(guò)程是枯燥無(wú)聊的，所以這就需要康復機器人能精確地識別康復者的運動(dòng)意圖，去估計人們自主施加的力矩，再去做精密的力控制。除此之外，康復機器人還有其他方面的技術(shù)瓶頸，比如電機續航能力不夠，重量較大、缺乏靈活性等。
