科學(xué)家設(shè)計(jì)輕便機(jī)械外骨骼 行動(dòng)殘疾病人的希望
據(jù)英國每日郵報(bào)報(bào)道,目前,美國哈佛大學(xué)科學(xué)家為國防部定制設(shè)計(jì)一款機(jī)械外骨骼結(jié)構(gòu),它非常輕便舒適,穿上感覺像一條褲子。這款奇妙設(shè)計(jì)叫做“外層護(hù)甲”,包含著纏繞在佩戴者腿部的管狀結(jié)構(gòu),幫助佩戴者能夠輕易地舉起超出人體承受范圍的物體。專家希望未來“外層護(hù)甲”可以與真實(shí)的衣物結(jié)合在一起,成為人類第二層皮膚,受益于運(yùn)動(dòng)員和那些由于肌肉損傷無法行走的士兵。
圖1:這種柔軟的機(jī)械外骨骼結(jié)構(gòu)是由美國哈佛大學(xué)懷斯研究所為國防部定制設(shè)計(jì)的
圖2:初期階段:專家希望未來有一天將與真實(shí)的衣物結(jié)合在一起,成為人體的第二皮膚,可受益于運(yùn)動(dòng)員、士兵和那些肌肉受損無法行走的患者。
圖3:這種機(jī)械外骨骼結(jié)構(gòu)比其它人造外骨骼結(jié)構(gòu)要輕,它并不包含剛硬結(jié)構(gòu),是由特殊的纖維織物構(gòu)成。
圖4:這款機(jī)械外骨骼結(jié)構(gòu)更像一種增強(qiáng)裝置,而不是輔助裝置,能夠舉起超過人體正常承受范圍的重物,同時(shí),它也研制一種新型服裝幫助運(yùn)動(dòng)員和士兵。
圖5:專家指出,這種機(jī)械外骨骼結(jié)構(gòu)必須個(gè)性化設(shè)計(jì),匹配使用者的身體和步態(tài),這就像是騎自行車,行駛之前必須調(diào)整車把。
設(shè)計(jì)建造這款外層護(hù)甲的研究小組負(fù)責(zé)人、哈佛大學(xué)懷斯研究所機(jī)器人學(xué)研究員康納-沃爾什(Conor Walsh)說:“你可以將它想象成為蜘蛛網(wǎng),它能夠成為緊貼皮膚的褲子?!?/p>
據(jù)悉,它并不是首款試用的機(jī)械外骨骼結(jié)構(gòu),雖然它可能是最舒適的。硬質(zhì)合金和塑料裝備現(xiàn)已使癱瘓群體能夠擺脫輪椅,但是它們卻非常笨重,運(yùn)動(dòng)不便?!巴鈱幼o(hù)甲”類似于增強(qiáng)裝置,而不是輔助裝置,它比堅(jiān)硬的假肢外骨骼結(jié)構(gòu)更輕,重量僅7.5公斤。同時(shí),這款裝置依賴于人們行走時(shí)腿部的運(yùn)動(dòng),可以在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻增強(qiáng)動(dòng)力或者力量。
5位健康男性測試者已對(duì)這套裝置進(jìn)行了測試,他們測試了三天時(shí)間。沃爾什稱,最初這套裝置使用時(shí)讓人感到困惑,但當(dāng)人們適應(yīng)這種外部“身體部分”,他們將感受到微妙的受益。當(dāng)你穿上它時(shí),你會(huì)感到自己獲得了一些動(dòng)力,如果你停止使用它,會(huì)意識(shí)到你不再擁有這些額外的輔助動(dòng)力。
雖然距離廣泛應(yīng)用和批量生產(chǎn)仍需要幾年時(shí)間,但是沃爾什表示,這套機(jī)械外骨骼將在三個(gè)主要領(lǐng)域有重大發(fā)展。在軍事領(lǐng)域,它將幫助士兵行走更遠(yuǎn),攜帶更多的物資;對(duì)于運(yùn)動(dòng)員,它將成為基礎(chǔ)增強(qiáng)性能的假肢;同時(shí),在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,它將成為一種創(chuàng)新性治療方案,為那些肌肉嚴(yán)重?fù)p傷無法行走的患者帶來希望。