科學(xué)家開發(fā)了一種外骨骼“靴子”，能夠幫助使用者在真實(shí)世界中走得更快、更高效。該研究展示了一種可穿戴機(jī)器人的設(shè)計(jì)新方法，凸顯出這類裝置在日常生活中的廣泛應(yīng)用前景。相關(guān)研究10月12日發(fā)表于《自然》。

通過提高行走速度并節(jié)省所需能量，這一裝置能幫助有行動(dòng)障礙或從事高強(qiáng)度體力勞動(dòng)的人。在此之前，這類裝置主要在實(shí)驗(yàn)室中用跑步機(jī)演示，而不是在行走速度和時(shí)長都會(huì)變化的真實(shí)世界中。

為克服這些挑戰(zhàn)，美國斯坦福大學(xué)的Patrick Slade和同事開發(fā)了一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型與低成本便攜式傳感器相結(jié)合的技術(shù)。該模型能根據(jù)傳感器采集的行走信息(如踝關(guān)節(jié)角度和速度)分析外骨骼裝置如何影響行走，從而對(duì)裝置進(jìn)行調(diào)整，使其能完全適應(yīng)使用者個(gè)人的行走特點(diǎn)。研究人員發(fā)現(xiàn)，這種新技術(shù)不僅在優(yōu)化外骨骼方面與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室使用的方法一樣有效，而且速度是其4倍。

基于優(yōu)化數(shù)據(jù)，研究者設(shè)計(jì)了一種專門的腳踝外骨骼，包括兩個(gè)腳踝佩戴的外骨骼和腰部佩戴的電池組。該裝置能讓行走速度提高9%，比穿著普通鞋子的自然行走節(jié)省了17%的能量，相當(dāng)于減輕了9.2公斤的包袱。

研究結(jié)果表明，這種新技術(shù)能讓外骨骼更貼合個(gè)性化需求，從而提升其性能。科學(xué)家表示，今后仍需進(jìn)一步推動(dòng)該裝置的實(shí)際應(yīng)用，并探索這種技術(shù)如何應(yīng)用于其他裝置和活動(dòng)。(晉楠)

關(guān)鍵詞： 外骨骼“靴子”可助力行走 日常生活中應(yīng)用前景廣泛 可穿戴機(jī)器人的設(shè)計(jì)新方法 提高行走速度并節(jié)省所需能量