斯坦福大學創建的踝關節外骨骼將跑步速度提高了10%

斯坦福大學的工程師已經開發出一種全新的電動外骨骼,可以將其綁在使用者的腿上,從而使跑步更加輕松。按照目前的形式,它可能不會允許使用者慢跑去公園,但最終可能會被用作最後一英里的交通方式。

斯坦福大學創建的踝關節外骨骼將跑步速度提高了10%

無論是在幫助輪椅使用者再次行走,保護老年人免於跌倒,還是使工業工人免於疲勞的情況下,外骨骼設計都不乏其人。但是,斯坦福大學新設計的外骨骼更加適合使跑步運動更具吸引力,或者使出行更實際。

在目前的形式下,它仍然是外骨骼的「模擬器」,這意味着它是一台體積龐大的機器,實際上只能在實驗室的跑步機上使用。但是斯坦福大學研究小組進行的測試背後的想法是,在將設備轉變為完全可穿戴設備之前,看看該機制是否有幫助以及發揮多少作用。

他們做這些早期測試是一件好事,因為結果使科學家感到驚訝。該團隊測試了兩種不同的輔助模式:電動和彈簧輔助。盡管前者顯示出希望,但後者實際上使它變得更難運行。

由於人的腿在奔跑時像彈簧一樣運動,因此研究人員認為像彈簧一樣存儲和卸載能量的模式會有所幫助。但有趣的是,他們發現,與沒有外骨骼的情況相比,它的運轉難度提高了11%。不過,電動模式更有利。在這種模式下,電動機會拉動一條電纜延伸到腿的後部,並在腳趾離開地面時延長腳踝。在對11位經驗豐富的跑步者進行的跑步機測試中,研究小組發現,與沒有外骨骼的情況相比,這種方式使它的運行起來容易了15%。它還可以將跑步者的速度提高10%。

「動力輔助減輕了小腿肌肉的許多能量負擔,」參與該研究的德萊尼·米勒(Delaney Miller)說。「與正常跑步相比,這非常有彈性。從經驗上來講,那感覺真的很好。當設備提供該幫助時,您會感覺可以一直跑下去。」

這就是團隊的目標。如果該設備的最終版本可以不受限制,那麼研究人員希望它可以鼓勵更多的人進行跑步鍛煉。

該研究的作者關榮坦說:「您幾乎可以將其視為一種交通工具。當您乘坐巴士下車後,綁好外骨骼,可以在5分鍾內走完最後一到兩英里,而不會出汗。」

這項研究發表在《科學機器人》雜志上。研究團隊在下面的視頻中演示了該系統。

來源:cnBeta