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工程师发现脚踝外骨骼助跑器

发布时间:2022-06-28 10:12:02编辑:来源:

跑步是一项很棒的运动,但并不是每个人都感觉很好。斯坦福大学的工程师们希望促进体育锻炼,并可能创造一种新的交通方式,他们正在研究人们可以绑在腿上的设备,以简化跑步过程。

在模拟此类设备的电动系统(称为外骨骼仿真器)的实验中,研究人员研究了两种不同的运行辅助模式:电动辅助和基于弹簧的辅助。3月25日发表在《科学机器人》上的结果令人惊讶。

仅仅穿上已关闭的外骨骼钻机的举动就增加了运行的能源成本,这使其比没有外骨骼的运行困难13%。但是,实验表明,如果适当地由电动机提供动力,外骨骼可以降低跑步的能源成本,使其比没有外骨骼的跑步要容易15%,比关闭外骨骼的跑步要容易25%。

相比之下,研究表明,如果用外骨骼来模拟弹簧,则能量需求仍会增加,这使其比不使用外骨骼的难度高11%,比不使用外骨骼的难度要低2%。

斯坦福大学机械工程学副教授,该论文的资深作者史蒂夫·柯林斯说:“人们奔跑时,腿的动作就像弹簧一样,因此令我们惊讶的是,像弹簧一样的辅助效果并不明显。”“我们都对我们的跑步或行走有一种直觉,但即使是领先的科学家也仍在发现人体如何使我们有效地运动。这就是为什么这样的实验如此重要的原因。”

如果未来的设计可以减少佩戴外骨骼的能源成本,则跑步者可能会从脚踝处的弹簧式

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