全新電動(dòng)外骨骼提高10％的跑步速度

斯坦福大學(xué)的工程師已經(jīng)開發(fā)出一種全新的電動(dòng)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(huì)允許使用者慢跑去公園，但最終可能會(huì)被用作最后一英里的交通方式。

無論是在幫助輪椅使用者再次行走，保護(hù)老年人免于跌倒，還是使工業(yè)工人免于疲勞的情況下，外骨骼設(shè)計(jì)都不乏其人。但是，斯坦福大學(xué)新設(shè)計(jì)的外骨骼更加適合使跑步運(yùn)動(dòng)更具吸引力，或者使出行更實(shí)際。

在目前的形式下，它仍然是外骨骼的“模擬器”，這意味著它是一臺(tái)體積龐大的機(jī)器，實(shí)際上只能在實(shí)驗(yàn)室的跑步機(jī)上使用。但是斯坦福大學(xué)研究小組進(jìn)行的測(cè)試背后的想法是，在將設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆纱┐髟O(shè)備之前，看看該機(jī)制是否有幫助以及發(fā)揮多少作用。

他們做這些早期測(cè)試是一件好事，因?yàn)榻Y(jié)果使科學(xué)家感到驚訝。該團(tuán)隊(duì)測(cè)試了兩種不同的輔助模式：電動(dòng)和彈簧輔助。盡管前者顯示出希望，但后者實(shí)際上使它變得更難運(yùn)行。

由于人的腿在奔跑時(shí)像彈簧一樣運(yùn)動(dòng)，因此研究人員認(rèn)為像彈簧一樣存儲(chǔ)和卸載能量的模式會(huì)有所幫助。但有趣的是，他們發(fā)現(xiàn)，與沒有外骨骼的情況相比，它的運(yùn)轉(zhuǎn)難度提高了11％。不過，電動(dòng)模式更有利。在這種模式下，電動(dòng)機(jī)會(huì)拉動(dòng)一條電纜延伸到腿的后部，并在腳趾離開地面時(shí)延長(zhǎng)腳踝。在對(duì)11位經(jīng)驗(yàn)豐富的跑步者進(jìn)行的跑步機(jī)測(cè)試中，研究小組發(fā)現(xiàn)，與沒有外骨骼的情況相比，這種方式使它的運(yùn)行起來容易了15％。它還可以將跑步者的速度提高10％。

“動(dòng)力輔助減輕了小腿肌肉的許多能量負(fù)擔(dān)，”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(jīng)驗(yàn)上來講，那感覺真的很好。當(dāng)設(shè)備提供該幫助時(shí)，您會(huì)感覺可以一直跑下去?！?/p>

這就是團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)。如果該設(shè)備的最終版本可以不受限制，那么研究人員希望它可以鼓勵(lì)更多的人進(jìn)行跑步鍛煉。

該研究的作者關(guān)榮坦說：“您幾乎可以將其視為一種交通工具。當(dāng)您乘坐巴士下車后，綁好外骨骼，可以在5分鐘內(nèi)走完最后一到兩英里，而不會(huì)出汗?！?/p>

這項(xiàng)研究發(fā)表在《科學(xué)機(jī)器人》雜志上。