科技改變生活:外骨骼助你身輕如燕
來源：光明日報 發(fā)布時間：2023-04-28 15:31:29
你能輕松舉起50公斤的重物嗎？你能舉臂500次無壓力嗎？
當(dāng)我們夢想著擁有科幻大片中的超能力時，一些特種機(jī)器人產(chǎn)品正在走進(jìn)我們的生活。
前些年在上海街頭，就曾出現(xiàn)一位身穿外骨骼設(shè)備的外賣小哥，背著重達(dá)百斤的外賣箱行走爬樓，卻身輕如燕。如今，中國電科研制的一款名為“白虹”的髖關(guān)節(jié)助力外骨骼機(jī)器人為我們打開了更多的應(yīng)用場景。因其動力系統(tǒng)被放置在髖關(guān)節(jié)兩側(cè)，所以叫髖關(guān)節(jié)綁縛式外骨骼。
“它通過高性能控制算法，能實(shí)時檢測人體運(yùn)動狀態(tài)，分析得到人體運(yùn)動意圖，自動跟隨使用者的腰部、腿部運(yùn)動，為人體提供有效助力。”中國電科21所高級工程師、外骨骼機(jī)器人項目負(fù)責(zé)人王春雷說，“它十分聰明。”
確實(shí)，穿上這副“十分聰明”的裝備，記者剛要抬腿，這個“小助手”馬上來了個助力抬腿；剛要彎腰提物，它已覺察到記者的動作意圖，通過兩根固定綁帶就將物體的重力卸載到背部，結(jié)果手沒使勁，東西已經(jīng)被提起來了。
據(jù)了解，經(jīng)過多輪升級迭代，“白虹”已在救援、搬運(yùn)、康養(yǎng)等領(lǐng)域大顯身手。
高層建筑的消防救援是世界性難題，在火災(zāi)等緊急事故發(fā)生時，消防員需要背著沉重的救援器材快速爬樓，對體能和下肢力量都提出了很高要求。
“‘白虹’的一技之長就有了用武之地。”王春雷解釋說，“白虹”能將人體感覺、運(yùn)動器官與機(jī)器感知、控制執(zhí)行系統(tǒng)有效結(jié)合，使得機(jī)械能量精準(zhǔn)傳遞到人體髖部、腰部，輔助消防員快速奔跑、上下樓梯、彎腰搬運(yùn)。
“有了‘白虹’真是如虎添翼，不僅跑跳更敏捷，最主要的是負(fù)重輕了很多。”河北省廊坊市某消防支隊消防員告訴記者，即便是在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、層數(shù)多、人員密集的樓層建筑開展工作，全副武裝的消防隊員也能快速登樓搶險救援。
“輕量化”和“高速助跑”，正是“白虹”功能延展的優(yōu)勢與亮點(diǎn)，王春雷說，它在不降低其他優(yōu)勢性能的同時，能夠?qū)崿F(xiàn)10km/h的高速助跑。
在保健康養(yǎng)方面，“白虹”也派上了用場。
俗話說，傷筋動骨一百天。但忍過了“百天”，學(xué)步同樣是一道難關(guān)。在山東省濱州市某康復(fù)醫(yī)院，兩名下肢行走不便的患者穿上“白虹”后，流暢地完成了提腿、抬腿等動作，甚至連上下樓都感覺輕松省力了很多。
“沒想到會這么神奇！”面對患者的驚嘆，王春雷顯得很淡定，“其實(shí)，‘白虹’的價值更在于輔助步態(tài)訓(xùn)練。”他說，訓(xùn)練過程中，“白虹”可通過判斷患者步態(tài)并提供助力，在康養(yǎng)早期就給患者輸入正常步行模式。“隨著‘白虹’的擺動進(jìn)行步態(tài)訓(xùn)練，可以保持步態(tài)的協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性，讓患者盡早恢復(fù)行走。”
還有更大的驚喜等著我們——未來，只要租一套外骨骼，“銀發(fā)一族”也能享受登山樂趣。或許有一天，無感裝備，如臂使指，也將不再是科幻。（記者 崔興毅）
責(zé)任編輯：邢敏
