更智能更輕的外骨骼提供更好的移動治療

在健康技術領域，可穿戴機器人是一種可編程設備，旨在與穿戴者的身體進行機械互動。它們有時也被稱為外骨骼，其目的是為行動能力嚴重受損的人提供運動功能支持。但外骨骼的市場應用受到了一些因素的限制，比如設備的重量，以及在不平坦的地面上行走或接近障礙物時對穿戴者動作的不準確預測。然而，機器人技術、材料科學和人工智能的最新進展可能會使這些移動輔助和康復工具更緊湊、更輕、對佩戴者更有效。

位于馬德里人類運動實驗室的BioMot項目，通過展示個性化的人體計算模型可以用于控制可穿戴外骨骼，推動了這一新興領域的發(fā)展。該項目由歐盟未來和新興技術(FET)項目資助，于2016年9月完成，通過增加機器人和用戶之間的互動，通過動態(tài)傳感器運動交互，開發(fā)出具有實時適應性和靈活性的機器人。受到生物學的啟發(fā)，BioMot建筑設計模擬了多個層次的感官信息處理，因此研究人員和開發(fā)人員可以利用相關的特定運動來定制運動控制恢復。簡而言之，這意味著外骨骼可以個性化到個別用戶。

為了實現(xiàn)這種新的人機交互，研究人員開發(fā)了一種利用彈簧模擬人體肌肉生物力學特性的新型剛性致動器。基于在BIOMOT項目中收集到的關于致動器的知識，布魯塞爾自由大學的機器人和多體力學研究小組已經通過各種衍生計劃，試圖將這項技術推向市場。

這一派生項目的一個例子是智能可穿戴項目，該項目正在進一步開發(fā)用于下肢康復的智能機器人系統(tǒng)。它使用了之前的致動器技術，帶有一個與視頻游戲形式的用戶界面相連接的控制和監(jiān)控系統(tǒng)。該集成系統(tǒng)旨在更好地根據用戶的運動和需求個性化設備。

“智能可穿戴設備利用了歐洲BioMot項目產生的部分知識。項目協(xié)調人Juan C. Moreno教授說:“與在康復機器人領域有經驗的Technaid公司一起，CISC神經康復小組正在開發(fā)一個專門針對腳踝疾病的機器人康復平臺。”“這個平臺將允許編程的主動和被動練習，以及允許自由運動和評估病人的能力?！痹陧椖恐校麄€系統(tǒng)將由一個數據采集、運動編程和游戲執(zhí)行的軟件來控制，使平臺更讓患者滿意。”

這款智能可穿戴設備原型預計將于2019年底完成，預計將于2020年初實現(xiàn)商業(yè)化。未來，更輕、更高效的可穿戴機器人不僅有可能使醫(yī)療技術現(xiàn)代化，還可能推動一個全新的歐洲機器人生態(tài)系統(tǒng)。在需要額外力量和人類靈活性的地方，不難想象一套智能“權力套裝”如何能讓建筑、安全和應急服務等部門受益。