【科技改變生活】外骨骼助你身輕如燕
【科技改變生活】
光明日?qǐng)?bào)記者 崔興毅
你能輕松舉起50公斤的重物嗎?你能舉臂500次無(wú)壓力嗎?
當(dāng)我們夢(mèng)想著擁有科幻大片中的超能力時(shí),一些特種機(jī)器人產(chǎn)品正在走進(jìn)我們的生活。
前些年在上海街頭,就曾出現(xiàn)一位身穿外骨骼設(shè)備的外賣(mài)小哥,背著重達(dá)百斤的外賣(mài)箱行走爬樓,卻身輕如燕。如今,中國(guó)電科研制的一款名為“白虹”的髖關(guān)節(jié)助力外骨骼機(jī)器人為我們打開(kāi)了更多的應(yīng)用場(chǎng)景。因其動(dòng)力系統(tǒng)被放置在髖關(guān)節(jié)兩側(cè),所以叫髖關(guān)節(jié)綁縛式外骨骼。
“它通過(guò)高性能控制算法,能實(shí)時(shí)檢測(cè)人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài),分析得到人體運(yùn)動(dòng)意圖,自動(dòng)跟隨使用者的腰部、腿部運(yùn)動(dòng),為人體提供有效助力?!敝袊?guó)電科21所高級(jí)工程師、外骨骼機(jī)器人項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王春雷說(shuō),“它十分聰明。”
確實(shí),穿上這副“十分聰明”的裝備,記者剛要抬腿,這個(gè)“小助手”馬上來(lái)了個(gè)助力抬腿;剛要彎腰提物,它已覺(jué)察到記者的動(dòng)作意圖,通過(guò)兩根固定綁帶就將物體的重力卸載到背部,結(jié)果手沒(méi)使勁,東西已經(jīng)被提起來(lái)了。
據(jù)了解,經(jīng)過(guò)多輪升級(jí)迭代,“白虹”已在救援、搬運(yùn)、康養(yǎng)等領(lǐng)域大顯身手。
高層建筑的消防救援是世界性難題,在火災(zāi)等緊急事故發(fā)生時(shí),消防員需要背著沉重的救援器材快速爬樓,對(duì)體能和下肢力量都提出了很高要求。
“‘白虹’的一技之長(zhǎng)就有了用武之地?!蓖醮豪捉忉屨f(shuō),“白虹”能將人體感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)器官與機(jī)器感知、控制執(zhí)行系統(tǒng)有效結(jié)合,使得機(jī)械能量精準(zhǔn)傳遞到人體髖部、腰部,輔助消防員快速奔跑、上下樓梯、彎腰搬運(yùn)。
“有了‘白虹’真是如虎添翼,不僅跑跳更敏捷,最主要的是負(fù)重輕了很多。”河北省廊坊市某消防支隊(duì)消防員告訴記者,即便是在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、層數(shù)多、人員密集的樓層建筑開(kāi)展工作,全副武裝的消防隊(duì)員也能快速登樓搶險(xiǎn)救援。
“輕量化”和“高速助跑”,正是“白虹”功能延展的優(yōu)勢(shì)與亮點(diǎn),王春雷說(shuō),它在不降低其他優(yōu)勢(shì)性能的同時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)10km/h的高速助跑。
在保健康養(yǎng)方面,“白虹”也派上了用場(chǎng)。
俗話說(shuō),傷筋動(dòng)骨一百天。但忍過(guò)了“百天”,學(xué)步同樣是一道難關(guān)。在山東省濱州市某康復(fù)醫(yī)院,兩名下肢行走不便的患者穿上“白虹”后,流暢地完成了提腿、抬腿等動(dòng)作,甚至連上下樓都感覺(jué)輕松省力了很多。
“沒(méi)想到會(huì)這么神奇!”面對(duì)患者的驚嘆,王春雷顯得很淡定,“其實(shí),‘白虹’的價(jià)值更在于輔助步態(tài)訓(xùn)練?!彼f(shuō),訓(xùn)練過(guò)程中,“白虹”可通過(guò)判斷患者步態(tài)并提供助力,在康養(yǎng)早期就給患者輸入正常步行模式?!半S著‘白虹’的擺動(dòng)進(jìn)行步態(tài)訓(xùn)練,可以保持步態(tài)的協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性,讓患者盡早恢復(fù)行走?!?/p>
還有更大的驚喜等著我們——未來(lái),只要租一套外骨骼,“銀發(fā)一族”也能享受登山樂(lè)趣。或許有一天,無(wú)感裝備,如臂使指,也將不再是科幻。
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