最新研發高能機械腿 助殘疾人保持平衡

2020-12-10 中關村在線

        義肢能夠幫助失去腿的人重新站立起來,但它無法讓人保持平衡,很容易被絆倒。卡耐基梅隆大學正在研發一種機械腿,可模仿人類控制腿的方式,讓人保持平衡。 機器人學助理教授Hartmut Geyer說,他們通過研究人類的反射行為和其他神經肌肉控制系統,設計出該平衡控制策略,並且在仿真實驗室中進行過實驗,結果證明該策略能讓人在不平坦 的地面步態平穩,即使傾斜或遇到推力也能很快從中恢復平衡。


最新科技研究成果!(圖片來自:baidu)

   個項目歷時三年,是國家科學基金會出資90萬美元支持的國家機器人計劃的一部分。這項技術將在膝蓋以上的截肢者志願者中進一步測試和改進。
    Geyer說,電動假肢可以幫助彌補腿部肌肉的缺失,但如果截肢者害怕摔倒,他們不會使用它。現在的假肢嘗試模仿自然的腿部運動,即使它們還無法像一個健康的人的腿一樣,對跌倒或被推作出回應。我們做這項工作就是出於這個的思考,如果我們能了解人類如何控制它們的四肢,我們就可以利用這種原理來控制機器人的四肢。該原理將不僅僅運用在機械腿上,足式機器人也可以。在最近德國漢堡舉行的IEEE智慧機器人與系統國際會議上,Geyer展示了利用該原理的足式機器人。
    在機械腿的行走於控制上,Geyer已經研究了十年。在他的觀察中,腿伸肌是腿部關節伸直的關鍵。他說肌肉的反應是來自地面的幹擾,在必要的時候,腿會迅速減緩運動的速度或者伸地更遠。Geyer和他的團隊使用計算機模擬的電纜驅動裝置成的一半人類腿尺寸大小的機械腿(Robotic Neuromuscular Leg 2),並對這個肌肉模型進行了評估。研究人員發現,通過神經肌肉控制方式,可以複製正常的行走模式。機械腿在向前或向後擺動時可以很快對幹擾作出反應。不過,Geyer表示目前機械腿在中間擺動時還無法對幹擾作出回應。
     美國每一百萬人口中有超過一人截肢,Geyer說這個數據將在2050年翻四倍,但通過人口報告約有一半的人對墜落的恐懼讓他們無法在不平穩的地面上行走。機器人技術是一個新興的領域,它提供了一個機會,通過新的設計和控制策略可以解決現在假肢存在的問題,Geyer說。

nb.zol.com.cn true http://nb.zol.com.cn/554/5547777.html report 1721 義肢能夠幫助失去腿的人重新站立起來,但它無法讓人保持平衡,很容易被絆倒。卡耐基梅隆大學正在研發一種機械腿,可模仿人類控制腿的方式,讓人保持平衡。 機器人學助理教授Hartmut Geyer說,他們通過研究人類的反射行為和其他神經肌肉控制系統,設計出該平衡...

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