斯坦福大学创建全新踝关节外骨骼 可将跑步速度提高10％

 

无论是在帮助轮椅使用者再次行走，保护老年人免于跌倒，还是使工业工人免于疲劳的情况下，外骨骼设计都不乏其人。但是，斯坦福大学新设计的外骨骼更加适合使跑步运动更具吸引力，或者使出行更实际。

 

在目前的形式下，它仍然是外骨骼的“模拟器”，这意味着它是一台体积庞大的机器，实际上只能在实验室的跑步机上使用。但是斯坦福大学研究小组进行的测试背后的想法是，在将设备转变为完全可穿戴设备之前，看看该机制是否有帮助以及发挥多少作用。

 

他们做这些早期测试是一件好事，因为结果使科学家感到惊讶。该团队测试了两种不同的辅助模式：电动和弹簧辅助。尽管前者显示出希望，但后者实际上使它变得更难运行。

 

由于人的腿在奔跑时像弹簧一样运动，因此研究人员认为像弹簧一样存储和卸载能量的模式会有所帮助。但有趣的是，他们发现，与没有外骨骼的情况相比，它的运转难度提高了11％。不过，电动模式更有利。在这种模式下，电动机会拉动一条电缆延伸到腿的后部，并在脚趾离开地面时延长脚踝。在对11位经验丰富的跑步者进行的跑步机测试中，研究小组发现，与没有外骨骼的情况相比，这种方式使它的运行起来容易了15％。它还可以将跑步者的速度提高10％。

 

“动力辅助减轻了小腿肌肉的许多能量负担，”参与该研究的德莱尼·米勒（Delaney Miller）说。“与正常跑步相比，这非常有弹性。从经验上来讲，那感觉真的很好。当设备提供该帮助时，您会感觉可以一直跑下去。”

 

这就是团队的目标。如果该设备的最终版本可以不受限制，那么研究人员希望它可以鼓励更多的人进行跑步锻炼。

 

该研究的作者关荣坦说：“您几乎可以将其视为一种交通工具。当您乘坐巴士下车后，绑好外骨骼，可以在5分钟内走完最后一到两英里，而不会出汗。”

 

这项研究发表在《科学机器人》杂志上。研究团队在下面的视频中演示了该系统。