悬疑灵异

可穿戴设备让你走路更省力减去45千克负担

《自然》杂志报道,卡内基梅隆大学与北卡罗来纳州立大学的研究者已经发明出了一种无动力的踝关节外骨骼,能帮助普通人更加轻松省力地行走。

一条腿装着 外骨骼 的学生走在校园里。当脚着地时20年前和现在几乎无异。 参与该项目策划的王志纲工作室上海中心副总经理王放分析说,无动力的离合器(图中左上方)与一根和跟腱相平行的弹簧(左边)相啮合,减轻了小腿肌的负担,让行走更省力。

经过万年的进化,人类在行走方面已经极为高效了。对人体运动的模拟显示,人在平地上匀速行走,理论上不需要任何能量输入。

然而,工作中需要走大量路的人或者曾经进行过艰苦远足的人都不会这么觉得现在。事实上,日常生活中,人们在走路上所花的能量比一天中其他任何活动都多,而对于老年人或者行动不便的人们来说则更是如此。

几十年来,工程师一直都在设想能设计出怎样的系统来让走路变得更容易。许多研究者都试图制造无动力的 外骨骼 (exoskeleton)来帮助人们行走,但是都失败了,以至于该领域内很多人都认为不额外输入能量是不可能再增加行走效率的了,引起了激烈的争论。

然而,根据昨天《自然》杂志的报道,卡内基梅隆大学与北卡罗来纳州立大学的研究者已经发明出了一种无动力的踝关节外骨骼,可以减少行走过程中7%的代谢值。这个结果意味着什么呢?它相当于你从身上卸下一个10磅(约4.5千克)的负载,跟电动外骨骼的节省的能量相当。

这在辅助设备领域绝对是激动人心的里程碑事件。 布朗大学的生态学家与演化生物学家托马斯?罗伯茨说,他是运动生物力学领域的专家,并没有参与这项研究。他还说, 他们制造出一种辅助设备,降低了人类在走路上的消耗。这是一件很了不起的事,因为走路本身效率已经非常高了,而他们用一种简单而聪明的办法在此基础上继续提高了效率。

这一设备的研发经过了8年耐心而循序渐进的工作。早在2007年SteveCollins和GregSawicki一块儿在密歇根大学当研究生的时候,他们就在研究室的白板上筹划着这一研究了。

走路比你想象的要复杂得多, 现任卡内基梅隆大学机械工程系助理教授的Collins说, 我们每个人都会走路,但你其实并不真正了解走路。

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