完全可穿戴软exosuit自动调谐帮助用户节约能源和在困难的地形外走

生物

在未来,智能textile-based软机器人exosuits士兵所穿的,消防员和救援人员帮助他们穿越困难地形和新鲜来到目的地,这样他们就可以更有效地执行各自的任务。

强大的手段提高流动性和生活质量


他们也可以成为一个强大的手段来提高流动性和神经退行性疾病患者的生活质量,为老年人。

康纳·沃尔什在生物工程研究所的团队在哈佛大学和哈佛大学的约翰·保尔森工程和应用科学学院(海洋)的前沿发展中不同的软可穿戴机器人设备,支持移动通过应用机械力量身体的重要关节,包括在脚踝或髋关节,或关节软exosuit的情况下,两者都有。

由于其潜在的缓解负担过重的士兵,美国国防高级研究计划局(DARPA)资助的团队的努力作为其前战士Web项目的一部分。

尽管研究人员已经证明,实验室版本的软exosuits可以为使用者提供明显的优势,让他们花更少的精力虽然走路和跑步,仍然是一个需要完全可穿戴exosuits适用于现实世界。

现在,2018年一项研究发表在《美国IEEE机器人与自动化国际会议上)举行(“国际机器人与自动化会议”,团队展示了他们最新一代的移动关节exosuit,已在所有方面改进和测试在现场通过长途游行崎岖不平的地形。

自动调优方法来定制其援助


使用相同的exosuit在第二项研究发表在《神经工程学和康复(约)',研究人员开发了一个自动调优方法来定制其援助基于个人的身体是如何应对它,,并演示了显著的能源节省。

关节软exosuit包括纺织服装组件在腰穿,大腿,和小牛。通过优化移动驱动系统穿腰和集成到一个附近的军用背包,机械力通过电缆传输,通过exosuit引导的软组件踝关节和髋关节。这种方式,exosuit增加权力的脚踝和臀部协助行走时腿部运动周期。

”我们有更新的所有组件在这个关节软exosuit:新版本的服装更加用户友好,容易穿上和适应不同的体型;驱动更健壮,轻,安静和较小;和控制系统,允许我们用部队臀部和脚踝更强劲和持续,”大卫·佩里说作者研究和工程师举行的“国际机器人与自动化会议”沃尔什的球队。

作为DARPA计划的一部分,exosuit进行实地测试,阿伯丁,马里兰,与陆军研究实验室合作,士兵走过12英里(19公里)越野课程。

在线优化方法


”我们之前证明可以使用在线优化方法,在实验室里通过量化节能,在不同的使用者自动赋予个性控制参数。

”然而,我们需要一种方法来快速有效地调整控制参数的不同步态的士兵在军队在实验室之外,”沃尔什说,博士,核心教员Wyss研究所的约翰L勒布海洋工程和应用科学学院副教授和创始人,哈佛大学生物设计实验室。

在约的研究中,团队提出了一个合适的新的优化方法,使用exosuit传感器优化的积极力量在脚踝关节。当一个人开始走路,系统措施的权力,逐步调整控制器参数,直到找到那些最大化exosuit根据穿戴者的个体步态的影响机制。方法可以用作代理测量复杂的能源测量。

”我们评估代谢参数的7个研究参与者穿着exosuits进行调优过程,发现该方法行走的代谢消耗减少了约14.8%相比,走路没有设备和22%相比,行走装置无动力的,”Sangjun Lee说,这两项研究的第一作者和一个研究生和沃尔什在海洋。

”这些研究代表我们研究所工作的令人兴奋的高潮。我们现在继续优化特定使用的技术在军队动态运动是很重要的;我们正在探索帮助工人在工厂进行艰苦的体力活,”沃尔什说。

基础科学的互相适应人类和可穿戴机器人


”此外,现场已承认仍然有很多人类理解互相适应的基础科学和可穿戴机器人。未来co-optimisation策略和新的培训方法有助于进一步加强个性化效果,使穿戴者最初反应不佳exosuits适应他们也受益于他们的帮助。””

”这项研究是一个重要的点Wyss研究所Bioinspired软机器人主动和其发展的软exosuits打开一个路径也可能采用机械设备和个性化的健康和残疾的人在真实世界的场景中,”Wyss说研究所,唐纳德·因格贝尔创始董事医学博士,博士,谁也Judah Folkman HMS血管生物学教授和血管生物学程序在波士顿儿童医院,和海洋生物工程教授。

//www.bjgzb.com/wp-content/uploads/2018/09/a-aexo.jpg//www.bjgzb.com/wp-content/uploads/2018/09/a-aexo-240x300.jpg大卫baillie gifford生物生物医学,生物技术、美国
在未来,智能textile-based软机器人exosuits士兵所穿的,fire fighters and rescue workers to help them traverse difficult terrain and arrive fresh at their destinations so that they can perform their respective tasks more effectively.Powerful means to enhance mobility and quality of livingThey could...