[视频]斯坦福大学推新版外骨骼 步行速度提高9%能量消耗减少17%-重点聚焦

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在去年发表的研究中，该团队展示了一种可以将佩戴者的步行速度提高约 40% 的设备版本。较早的版本针对跑步者进行了调整，实验证明了它如何将速度提高 10%。

不过该团队此前研发的脚踝外骨骼迭代是模拟器，这意味着它们涉及复杂的实验室设置，包括电线、跑步机和外部电机。通过将受试者连接到这些模拟器，研究人员能够收集运动数据并快速测试和微调系统，以根据步态和能量消耗提供最佳水平的帮助。

这些仿真器对于团队的研发非常宝贵，并且可以通过针对主题的帮助实现高度的个性化。但就这些外骨骼在现实世界中的潜力而言，它们确实存在明显的局限性，因此不受约束的版本始终是团队的目标。

新的外骨骼是一种电动靴子，它在脚踝处施加扭矩，这样做可以发挥小腿肌肉的一些功能，帮助用户迈出每一步。廉价的可穿戴传感器内置在靴子中以监控运动，使用机器学习算法根据人的行走方式调整辅助水平。

团队成员帕特里克·斯莱德（Patrick Slade）表示：“我们通过可穿戴设备测量力和脚踝运动，以提供准确的帮助。通过这样做，我们可以在人们走路时小心地控制设备，并以安全、不引人注目的方式帮助他们”。

该团队表示，外骨骼需要大约一个小时的步行才能适应用户，但一旦适应，它就可以节省能源并提高速度，相当于放下一个 30 磅的背包。

该团队负责人史蒂夫·柯林斯（Steve Collins）表示：“与穿着普通鞋子行走相比，优化的辅助功能使人们的步行速度提高了 9%，而每行驶距离消耗的能量减少了 17%。这些是迄今为止任何外骨骼经济行走速度和能量方面的最大改进。在跑步机上的直接比较中，我们的外骨骼提供的工作量大约是以前设备的两倍”。