拐杖，助行器，拐杖和扶手會(huì)改變姿勢(shì)，并防止在開(kāi)門(mén)，購(gòu)物或接聽(tīng)電話等活動(dòng)中使用手。同樣，更復(fù)雜的工具（例如移動(dòng)體重支持系統(tǒng)或機(jī)器人步態(tài)訓(xùn)練器）體積龐大，或者只能在特定環(huán)境中使用。

 

　　由Heike Vallery教授領(lǐng)導(dǎo)的TU Delft生物醫(yī)學(xué)工程研究人員Andrew Berry，Daniel Lemus和Saher Jabeen開(kāi)發(fā)了一種背包式可穿戴機(jī)器人，可在康復(fù)期間提供平衡支撐。GyBAR。陀螺致動(dòng)器完全容納在背包中，該陀螺致動(dòng)器可通過(guò)電動(dòng)機(jī)重新定位，可在多種活動(dòng)和環(huán)境中提供免提平衡支持。
 

 

　　摔倒是所有年齡段與事故相關(guān)的傷害的主要原因，但在影響運(yùn)動(dòng)控制或?qū)е赂杏X(jué)或認(rèn)知障礙的患者中，跌倒尤為危險(xiǎn)。65歲以上的成年人摔倒時(shí)極有可能遭受?chē)?yán)重傷害，并且如果髖部骨折，則在事件發(fā)生6-12個(gè)月內(nèi)有25％的機(jī)會(huì)因受傷而死亡。

 

　　為了開(kāi)發(fā)能夠自動(dòng)檢測(cè)和校正不穩(wěn)定性的免提平衡輔助裝置，可穿戴機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域具有巨大的潛力。

 

 

　　開(kāi)發(fā)GyBAR的靈感來(lái)自太空：衛(wèi)星能夠改變太空方向，而不會(huì)向環(huán)境施加力或力矩。通過(guò)改變內(nèi)部飛輪的角動(dòng)量，可以在航天器（或人體）上施加力矩，從而根據(jù)需要誘導(dǎo)或阻止旋轉(zhuǎn)。一種實(shí)現(xiàn)此目的的技術(shù)利用了一種稱(chēng)為陀螺效應(yīng)的原理，該原理可在抵抗重力作用的陀螺中觀察到。

 

　　Delft University of Technology的研究人員設(shè)法利用陀螺效應(yīng)構(gòu)造了一個(gè)執(zhí)行器，而不是將其更普遍地用作傳感器（例如，手機(jī)中的陀螺儀傳感器來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)）。

 

 

　　陀螺執(zhí)行器由于可提供地面平衡支撐而不會(huì)阻塞腿部，因此在可穿戴應(yīng)用中頗受歡迎，此前已經(jīng)提出了使用這種致動(dòng)原理的多個(gè)可穿戴機(jī)器人，但是尚未有人對(duì)它們進(jìn)行評(píng)估。

 

　　在這里，Delft University of Technology的研究人員使用GyBAR（一種類(lèi)似背包的原型便攜式機(jī)器人）來(lái)研究以下假設(shè)：健康和慢性中風(fēng)受試者之間的平衡可以通過(guò)施加在上身的力矩來(lái)增強(qiáng)。他們根據(jù)每個(gè)參與者在狹窄的支撐面上行走或保持站立的能力來(lái)量化平衡表現(xiàn)，該支撐面旨在挑戰(zhàn)額葉或矢狀面的穩(wěn)定性。通過(guò)比較候選平衡控制者，發(fā)現(xiàn)有效的協(xié)助不需要對(duì)參考姿勢(shì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

 

　　與穿戴GyBAR但不活動(dòng)時(shí)相比，旋轉(zhuǎn)粘性場(chǎng)將健康參與者沿著30mm寬的光束行走的距離增加了2.0倍。相同的控制器使得患有慢性中風(fēng)的人在狹窄的區(qū)域內(nèi)站立的時(shí)間延長(zhǎng)了2.5倍。由于其耐磨性和控制的多功能性，GyBAR可以為培訓(xùn)和康復(fù)提供新的治療干預(yù)措施。