作者:崔兴毅 来源:光明日报 发布时间:2023/4/28 11:25:52
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科技改变生活!外骨骼助你身轻如燕

 

你能轻松举起50公斤的重物吗?你能举臂500次无压力吗?

当我们梦想着拥有科幻大片中的超能力时,一些特种机器人产品正在走进我们的生活。

前些年在上海街头,就曾出现一位身穿外骨骼设备的外卖小哥,背着重达百斤的外卖箱行走爬楼,却身轻如燕。如今,中国电科研制的一款名为“白虹”的髋关节助力外骨骼机器人为我们打开了更多的应用场景。因其动力系统被放置在髋关节两侧,所以叫髋关节绑缚式外骨骼。

“它通过高性能控制算法,能实时检测人体运动状态,分析得到人体运动意图,自动跟随使用者的腰部、腿部运动,为人体提供有效助力。”中国电科21所高级工程师、外骨骼机器人项目负责人王春雷说,“它十分聪明。”

确实,穿上这副“十分聪明”的装备,记者刚要抬腿,这个“小助手”马上来了个助力抬腿;刚要弯腰提物,它已觉察到记者的动作意图,通过两根固定绑带就将物体的重力卸载到背部,结果手没使劲,东西已经被提起来了。

据了解,经过多轮升级迭代,“白虹”已在救援、搬运、康养等领域大显身手。

高层建筑的消防救援是世界性难题,在火灾等紧急事故发生时,消防员需要背着沉重的救援器材快速爬楼,对体能和下肢力量都提出了很高要求。

“‘白虹’的一技之长就有了用武之地。”王春雷解释说,“白虹”能将人体感觉、运动器官与机器感知、控制执行系统有效结合,使得机械能量精准传递到人体髋部、腰部,辅助消防员快速奔跑、上下楼梯、弯腰搬运。

“有了‘白虹’真是如虎添翼,不仅跑跳更敏捷,最主要的是负重轻了很多。”河北省廊坊市某消防支队消防员告诉记者,即便是在结构复杂、层数多、人员密集的楼层建筑开展工作,全副武装的消防队员也能快速登楼抢险救援。

“轻量化”和“高速助跑”,正是“白虹”功能延展的优势与亮点,王春雷说,它在不降低其他优势性能的同时,能够实现10km/h的高速助跑。

在保健康养方面,“白虹”也派上了用场。

俗话说,伤筋动骨一百天。但忍过了“百天”,学步同样是一道难关。在山东省滨州市某康复医院,两名下肢行走不便的患者穿上“白虹”后,流畅地完成了提腿、抬腿等动作,甚至连上下楼都感觉轻松省力了很多。

“没想到会这么神奇!”面对患者的惊叹,王春雷显得很淡定,“其实,‘白虹’的价值更在于辅助步态训练。”他说,训练过程中,“白虹”可通过判断患者步态并提供助力,在康养早期就给患者输入正常步行模式。“随着‘白虹’的摆动进行步态训练,可以保持步态的协调性和稳定性,让患者尽早恢复行走。”

还有更大的惊喜等着我们——未来,只要租一套外骨骼,“银发一族”也能享受登山乐趣。或许有一天,无感装备,如臂使指,也将不再是科幻。

 
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