多關節個性化的軟外衣開辟了新天地

將來，士兵，消防員和救援人員可能會穿著基于紡織品的智能軟機器人外衣，以幫助他們穿越困難的地形并到達目的地，從而可以更有效地執行各自的任務。它們還可能成為增強神經退行性疾病患者和老年人活動能力和生活質量的有力手段。

哈佛大學懷斯生物啟發工程研究所和哈佛大學約翰·保爾森工程與應用科學學院(SEAS)的科納·沃爾什(Conor Walsh)的團隊一直處于開發各種軟可穿戴機器人設備的最前沿，這些設備通過向機械手施加機械力來支持移動性。身體的關鍵關節，包括踝關節或髖關節，或者在多關節軟外衣的情況下都包括在內。國防高級研究計劃局(DARPA)由于具有緩解現場超負荷焊錫的潛力，因此作為該小組前Warrior Web計劃的一部分為該小組的努力提供了資金。

盡管研究人員已經證明，基于實驗室的軟式外穿服可以為穿著者帶來明顯的好處，使他們在行走和跑步時花費更少的能量，但仍然需要適合在現實世界中使用的完全可穿式外穿服。

現在，在2018年IEEE機器人與自動化國際會議(ICRA)會議記錄中進行的一項研究中，該團隊展示了他們最新一代的移動式多關節exosuit，在各個方面都進行了改進，并通過了現場測試在崎uneven不平的地形上進行長征。研究人員在發表于《神經工程與康復雜志》(JNER)的第二項研究中使用相同的外衣，研究人員開發了一種自動調整方法，可根據個人的身體對它的反應方式來定制其幫助，并顯示出顯著的節能效果。

多關節軟外衣由腰，大腿和小腿上穿著的紡織服裝組成。通過優化的移動致動系統，該系統可穿戴在腰部附近并集成到軍用背囊中，機械力通過電纜傳輸，這些電纜通過外穿服的柔軟部件引導至踝關節和髖關節。通過這種方式，外穿服可為腳踝和臀部增加力量，以在步行周期中協助腿部運動。

“我們已經更新了多關節軟外套的新版本中的所有組件：服裝更加人性化，易于穿脫并適應不同的身體形狀;致動更堅固，更輕，更安靜，更小;以及該控制系統使我們能夠更穩固，持續地向臀部和腳踝施加力。” ICRA研究的合著者，沃爾什團隊的一名工程師David Perry說。作為DARPA計劃的一部分，與陸軍研究實驗室合作，在馬里蘭州阿伯丁對穿防護服進行了現場測試，士兵們走過了12英里的越野賽。