新型可穿戴機(jī)器人問(wèn)世，人工肌肉指日可待！

科學(xué)家們距離人工肌肉又更進(jìn)一步了!盡管器械矯形學(xué)由來(lái)已久，但是迄今為止用于補(bǔ)充肌肉力量的矯形工具卻鮮有創(chuàng)新。

目前，一個(gè)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出了一種可穿戴機(jī)器人，可在人步行時(shí)支撐髖關(guān)節(jié)。這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)由日本信州大學(xué)紡織科學(xué)與技術(shù)教授Minoru Hashimoto領(lǐng)導(dǎo)，相關(guān)研究成果近日發(fā)表在Smart Materials and Structures上。

“伴隨著老齡化社會(huì)的到來(lái)，越來(lái)越多遭受中風(fēng)和其他年齡相關(guān)的殘疾的老年人需要護(hù)理。因此現(xiàn)在研究人員正在開(kāi)發(fā)不同的技術(shù)、設(shè)備和機(jī)器人幫助護(hù)理人員，”Hashimoto寫(xiě)道，他指出目前幾項(xiàng)旨在輔助人們步行的技術(shù)對(duì)使用者而言反而成為了累贅。“在我們現(xiàn)有的研究中，我們旨在開(kāi)發(fā)出一種輕便、柔軟、可穿戴的輔助織物幫助那些肌肉退化及行動(dòng)不便的老年人。”

這個(gè)可穿戴系統(tǒng)由增塑聚氯乙烯(PVC)膠、網(wǎng)格電極和外加電壓組成。網(wǎng)格電極可夾住膠，當(dāng)施加電壓時(shí)，膠可以像肌肉一樣收縮和彎曲。

“我們認(rèn)為PVC膠的電機(jī)械學(xué)性能可以用于機(jī)械人工肌肉，因此我們開(kāi)始研究PVC膠，”Hashimoto說(shuō)道。“可給PVC膠施加電壓對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)尤為重要，這種膠可以在電壓僅為幾百伏的情況下高速運(yùn)動(dòng)。”

在一項(xiàng)初步研究中，一個(gè)半側(cè)癱瘓的中風(fēng)病人分別在不穿該設(shè)備和穿該設(shè)備的情況下行走。

“我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)輔助器可以幫助他進(jìn)行正常的運(yùn)動(dòng)，增加步長(zhǎng)，并在直線行走的過(guò)程中減少肌肉活動(dòng)，”Hashimoto寫(xiě)道。研究人員還發(fā)現(xiàn)通過(guò)調(diào)整電壓大小可以改變?cè)撦o助器的輔助功能。

接下來(lái)，研究人員計(jì)劃使用PVC膠制備一個(gè)線型輔助器，以用于開(kāi)發(fā)能夠更加容易控制的外部肌肉輔助織物。