可穿戴機械臂曝光:讓常人瞬間變身超人

2020-12-16 鳳凰數碼

鳳凰數碼訊 北京時間12月11日消息,據英國《每日郵報》網站報導,美國工程系大學生日前打造出一款名為「Titan Arm」的可穿戴機械臂,能將常人瞬間變身「超人」,令其輕鬆拿起額外40磅(約合18公斤)的重物。

可穿戴機械臂Titan Arm

需要多一隻手來幫你舉東西嗎?由美國工程系大學生發明的一種機器人裝置可以幫使用者舉起額外18公斤的重物。這相當於一個4歲孩子的體重。不過,機械臂不會讓你感覺像是抱著一個18公斤重的孩子,而會讓你覺得如同拿一杯茶一樣輕而易舉。

Titan Arm看上去和聽上去都像是「超級英雄」裝備的一部分,但其設計者表示,它是專為普通人設計的——那些需要身體康復或額外肌肉力量的人。用專業術語來說,Titan Arm是一種獨立的上身外骨骼裝備;對外行而言,它其實就是一種系在背包上靠電池供電的臂拉杆。Titan Arm經濟實用的設計已為其設計團隊贏得了多項榮譽,並獲得45,580英鎊(約合7.5萬美元)獎金。

可穿戴機械臂Titan Arm

Titan Arm由美國賓夕法尼亞大學機械工程系大學生發明,該系主任羅伯特•卡佩克(Robert Carpick)說:「他們研製了可以與人類相連的裝備。當然,它看上去就像我們在許多科幻影片中看到的被賦予了外骨骼的超人裝備。該項目是基於現有同類身體設備研究而成,有時也被稱為「可穿戴機器人。」

多家科技公司已研製出能夠幫助癱瘓病人下地走路的下身外骨骼裝備,儘管目前尚未獲準零售,但其售價最高可達6.078萬英鎊(約合10萬美元)。

可穿戴機械臂Titan Arm

據Titan Arm研究小組成員尼克•帕洛塔(Nick Parrotta)介紹,他們的設計意圖有兩個:一是讓那些遭受外傷的人恢復活動性,二是防止那些重複搬運重物的人受傷。他說:「在我們與理療師和潛在用戶,或是遭受過此類傷害的人接觸以後,我們開發這種設備的願望更加強烈。」

在去年實施的一個項目中,帕洛塔及其三位同學——伊莉莎白•比蒂(Elizabeth Beattie)、尼克•麥吉爾(Nick McGill)和尼克•弗拉迪米洛夫(Niko Vladimirov),著手為右臂開發一種價格低廉、重量輕的裝備。

可穿戴機械臂Titan Arm

比蒂說,他們先用3D印表機及計算機設計項目建立了設備模型,最後用鋁合金製成了大多數部件。Titan Arm的最終版本售價不超過約合1217英鎊(約合2000美元),重量為18磅(約合8公斤)——比比蒂平時背的背包還要輕。一根手持控制杆控制著能升降機械臂的電動電纜;傳感器測量穿戴者的活動範圍,從而幫助追蹤康復進程。

自問世以來,Titan Arm已經獲得了Intel Cornell Cup USA和James Dyson Award等兩項大獎,獎金分別為1萬美元和6.5萬美元。媒體的後續報導吸引了大批潛在用戶的關注,包括那些連抱孫子都覺得困難的祖父母們。麥吉爾說:「我們發現有些人甚至在做晚飯時,連鐵鑄平底鍋都拿不起來。」專家們表示,老年人是外骨骼設備的潛在用戶,該設備最初的研究目的是用於軍事領域。

波士頓斯帕爾丁康復醫院運動分析實驗室主任保羅•博納託(Paolo Bonato)說:「外骨骼設備肯定會有市場的,但市場是慢慢出現的,因為該系統目前尚不完美。」Titan Arm機械臂的設計給卡內基梅隆大學副教授Yong-Lae Park留下深刻印象。不過他也指出,Titan Arm的低成本只與零部件有關,並未計入人工或營銷成本,一旦算上這些成本,最終價格可能不會低。

Yong-Lae Park的研究專注於開發更不引人注目的外骨骼設備——正如他所說,這些設備更像是「『蜘蛛俠』而非『鋼鐵俠』所穿的裝備」。Titan Arm團隊希望進一步改進原型產品,不過該團隊的三名成員如今忙著完成在賓夕法尼亞大學的學業,還有一人已經在西海岸工作。帕洛塔表示,改進的方向涉及不同的控制策略,以及更具創新性的材料和製造工藝。(編譯/凡奇)

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