外骨骼“靴子”可助力行走 日常生活中应用前景广泛

科学家开发了一种外骨骼“靴子”，能够帮助使用者在真实世界中走得更快、更高效。该研究展示了一种可穿戴机器人的设计新方法，凸显出这类装置在日常生活中的广泛应用前景。相关研究10月12日发表于《自然》。

通过提高行走速度并节省所需能量，这一装置能帮助有行动障碍或从事高强度体力劳动的人。在此之前，这类装置主要在实验室中用跑步机演示，而不是在行走速度和时长都会变化的真实世界中。

为克服这些挑战，美国斯坦福大学的Patrick Slade和同事开发了一种数据驱动模型与低成本便携式传感器相结合的技术。该模型能根据传感器采集的行走信息(如踝关节角度和速度)分析外骨骼装置如何影响行走，从而对装置进行调整，使其能完全适应使用者个人的行走特点。研究人员发现，这种新技术不仅在优化外骨骼方面与传统实验室使用的方法一样有效，而且速度是其4倍。

基于优化数据，研究者设计了一种专门的脚踝外骨骼，包括两个脚踝佩戴的外骨骼和腰部佩戴的电池组。该装置能让行走速度提高9%，比穿着普通鞋子的自然行走节省了17%的能量，相当于减轻了9.2公斤的包袱。

研究结果表明，这种新技术能让外骨骼更贴合个性化需求，从而提升其性能。科学家表示，今后仍需进一步推动该装置的实际应用，并探索这种技术如何应用于其他装置和活动。(晋楠)