尽管它们为成千上万的人提供了行动能力,但传统的假肢踝足组合无法匹配自然步态的弹力。 但在七月,研究人员报道了第一个机器人踝关节,它会根据用户和地形进行调整,从而提供接近正常的行走步态。
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麻省理工学院媒体实验室的生物机电学家休·赫尔说,传统的假肢是被动的。 它们内置了弹簧,允许踝关节在迈出一步后反弹,但提供的能量不超过佩戴者施加到假肢上的能量。 赫尔说:“但有时人类的踝关节输出的能量比机械吸收的能量还要多。” 由于缺乏来自自然踝关节的这种额外弹力,截肢者需要多消耗30%的能量才能行走,并且需要额外拉伸另一条腿来补偿,从而导致背部问题。
在三年时间里,赫尔和他的团队开发了一个新的机器人系统,该系统使用传感器和微处理器来决定何时通过一个电动执行器向假肢关节提供额外的动力。 当佩戴者行走时,机器人踝关节提供向前的推动力。
“有了这个动力系统,我发现我可以行走并且站得很直,而且不会摇晃,” 赫尔说,他本人也是一名膝盖以下双腿截肢者。“你突然意识到使用传统假肢行走是多么费力。”
一家名为iWalk的公司正在进行进一步的试点研究,并对该系统进行微调以实现商业化,使其更小、更轻、更安静、更容易使用。
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