對于腿部殘疾的人來說，假肢是改變?nèi)松募夹g(shù)。只是，目前的假肢存在許多不完美之處。它們常常很笨重，需要精心調(diào)整，而且，由于缺乏必要的感應(yīng)，使用假肢的人走路慢，需要花費更多力氣，而且還容易摔倒。德克薩斯大學(xué)的生物工程學(xué)助理教授 Robert Gregg 試圖把機器人研究與機械假肢相結(jié)合，制造出更加穩(wěn)定和靈活的機械假肢。在接受 fastcolabs 采訪中，他談?wù)摿俗约旱难芯砍晒?/div>
走路貌似非常簡單，但是研究機器人的都知道，這其實是一項極為復(fù)雜的任務(wù)。“行走涉及到上百個參數(shù)，” Gregg 說，“腳上有多個關(guān)節(jié)，并且都可以向不同方向彎曲。除骨架之外，還有很多肌肉。要走動起來不跌倒，所有這些都要完美協(xié)作才行。”
讓機械假肢動起來并不難，問題是，當(dāng)?shù)孛鏍顩r變化或者出現(xiàn)其他干擾時，如何施加必要的控制，維持身體的平衡。過去的研究中，人們關(guān)注于“步態(tài)周期”，讓假肢模仿落地和起步，卻很少去考慮行動速度或者周邊狀況。
Gregg 提出了模仿走路的新方式：只監(jiān)測一個代表身體移動的關(guān)鍵參數(shù)。這個參數(shù)是腳步的壓力中心。在一個步態(tài)周期里，壓力是從腳跟轉(zhuǎn)移到腳尖的。通過對這個關(guān)鍵參數(shù)的把握，Gregg 想要做出更加穩(wěn)定和靈活的假肢。
在實際測試中，Gregg 還發(fā)現(xiàn)，機械假肢真正起效的關(guān)鍵是，使用者要對假肢產(chǎn)生充分的信任，將其當(dāng)做自己身體的一部分。“我的希望是，通過我們開發(fā)的這種控制策略，病人在使用假肢的時候能夠更加自然，就像是使用真正的肢體一樣”，他說，“我們的目標(biāo)是，使用者走路時不用多加思考。當(dāng)他決定快走或慢走的時候，假肢能夠相應(yīng)地調(diào)整速度。”
Gregg 對于實驗取得的進(jìn)展表示滿意，但他也指出，在技術(shù)走向大眾之前，還有許多的工作要做。為了處理不同的狀況，研究人員需要開發(fā)出不同的方式，讓使用者與假肢進(jìn)行交互。“我的夢想是，機動化的機械假肢能夠完成所有的日常工作，比如跑著追趕公交車”，他說。
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