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裤子    海门    
2022年08月13日

Smarty裤子:机器人裤子可以让老人保持活动

Johnathan Rossiter自豪地展示了他的新裤子。颜色鲜艳,适合跑道,但包装不仅仅是莱卡。他们将是机器人中国机械网okmao.com。

“我们都将变老,我们的机动性将会降低,”他说。“我们想做的是给人们额外的提升,尽可能地保持他们的独立性。”

一组英国研究人员认为未来在于可穿戴的软机器人。他们开发了机器人肌肉; 充满空气的塑料泡沫,可以将腿从坐姿抬起到站立姿势。

将这项技术融入裤子可能需要10年时间,但它可以在我们最需要的时候为我们的站立和行走能力提供额外的提升。

谁穿着裤子?

来自布里斯托大学的Rossiter教授解释说“英国约有1000万残疾人”。这包括功能性残疾人士,以及老年人行动不便的人士。

到2046年,65岁及以上人口的比例可能增长到近四分之一的人口。英国约有1.2万人中风。

其中许多人需要移动援助。人们遇到的问题可能是走路,坐着和站着,还有其他日常工作,比如穿衣。

社会服务将面临越来越大的压力,需要提供更多的护理人员和职业治疗。这激发了Rossiter教授的工作,即利用200万英镑的EPSRC资金提出机器人解决方案,以改进传统的手杖/框架,轮椅或移动滑板车的辅助工具。

研究人员在本周的赫尔英国科学节上首次展示了这项技术和一些服装。罗西特教授告诉BBC:“我们的目标之一就是以人造的形式复制人体肌肉,这样你就可以把它们缝到你的裤子里,你就有了你的力量裤子。”

涉及什么技术?

Rossiter教授与来自英国各地的科学家合作,将纳米粒子科学,功能性3D打印,智能材料开发和人工肌肉技术结合在一起。

罗西特教授说:“软机器人可以制造出与传统机器人形成鲜明对比的材料和结构。”

“我们已经进化出了在感知和控制方面运动如此复杂的生物,如章鱼,它们可以弯曲和扭曲,可以挤入狭小的空间。我们可以利用这些能力将它们放入人造肌肉中,放入它们穿上衣服。“

在科学节上,罗西特教授的团队展示了人造肌肉。在我看来,它们看起来像一串由透明塑料制成的鸡尾酒香肠(感觉像载体袋材料)并且可以用空气充气。

一旦充气,整个结构就像肌肉一样收缩和缩短,鸡尾酒香肠的形状像小玩意一样变圆。

人造肌肉产生相当大的力量,我看到布里斯托大学的研究人员证明这可以将机器人腿从坐姿抬起到站立姿势。

另一个示范展示了我在膝盖区域周围排列的几个充满空气的长塑料香肠的袖口。一旦充气,它就变得更硬,更能支撑膝盖。罗西特教授告诉我:“这意味着你可以更舒服地站立。”

“你需要在你的后口袋里放一个气缸,当你走路时,你会在他们开动的时候得到很少的'空气',”罗西特说。

他们可能很吵,但团队正在开发的愿景是使用电活性聚合物 - 需要电力的材料。

罗西特教授说这很“很好,因为你有手机电池,锂聚合物电池,你可以放在口袋里”。

他补充道:“有了那些,你就有了用电的材料,它们像肌肉一样收缩。” 当然,他们会保持沉默。

一旦结合到裤子中,就有嵌入式控制系统的空间。电活性聚合物本身产生电信号。罗西特解释说:“因此,我们有能力用同样的材料测量某人的运动,这些材料也将为人提供力量。材料是进行感应,计算,然后将力量传递到恰当的位置。 “

该技术可能提供长期独立生活的潜力,但潜在的缺点可能是阻止一个人使用自己的肌肉,然后变得更弱。

但作为康复设备,它可能正好相反,罗西特解释说:“因此,那些较弱的人变得更强壮,使用设备/裤子 - 他们是运动裤,使他们的腿更强壮,膝盖更强壮。”

毫无疑问,核心技术已经实现跨越式发展,并且正在将其付诸行动。但裤子仍然只是一双颜色鲜艳的紧身裤 - 至少目前是这样。

风格超过实质?

他们还为裤子设计了空气腰带,只需按一下按钮,裤子就会松开腰部并掉到地上。在演示中获得很棒的漫画效果,但具有真正的实用潜力。

罗西特教授说:“功能性尿失禁的人不能及时上厕所,最后不能使用垫子。这对他们的生活方式来说是一个可怕的改变,我们也试图解决这个问题。”

机器人衣服也需要可以洗。

然后就是风格问题。例如,我79岁的父亲是否愿意将时间用在多色莱卡上,这是值得商榷的。所以他们必须看起来很好 - 但对他们的口味?这可能意味着需要使用该技术开发紧身裤或其他更离散的内衣。

他们很快会上高街吗?

“我们的目标是你或我的那种人,如果我们相对健康,就会变得越来越老,”Rossiter教授说。

“卫生服务部门想要这个。真的很高兴认识到如果你要与人体进行互动,你可能会想要一些柔软的东西......而不是那些可怕的僵硬的外骨骼之一。”

该团队下一阶段的工作将涉及与临床医生,慈善机构和假肢设备公司合作。

Rossiter预测,在优秀的设计和制造公司的参与下,裤子可以在10年内上市。

但正如罗斯特向BBC新闻解释的那样:“可能会有一个聪明的膝盖支撑或一个聪明的脚踝支架或一条聪明的裤子。所以我看到低挂果实在几年内相对较快而不是等待对于这些真正的裤子。“

但首先,这些研究人员还有很多问题需要解决。例如如何在裤子中储存足够的能量而不会变得太重并长时间储存这些能量。正如罗斯特教授指出的那样“你不想走到山顶,然后发现你无法走到另一边”。

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