理论教育 军方投资外骨骼研究,目的是改善士兵力量和康复

军方投资外骨骼研究,目的是改善士兵力量和康复

更新时间:2025-09-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:军方继续投资于外骨骼研究,包括义肢辅助和设计一种可以提高士兵力量和耐力的套装。这是第一个外骨骼,目的是让因脊髓损伤导致下肢瘫痪的人再次行走和移动。由麻省理工学院和欧洲航天局等机构的工程师开发的动力外骨骼仍在不断完善。未来的外骨骼可能会更便宜、更广泛地应用于行动不便的人,为他们提供轮椅的替代品。6.穿戴者脚底的传感器可以监测对地面的压力,让外骨骼在保持平衡的同时协助行走。

专利名称:运动辅助装置和方法

专 利 号:US 8905955 B2

专利日期:2025年12月9日

发 明 者:(以色列约克纳姆)阿米特·高佛(Amit Goffer)和查雅·齐伯斯坦(Chaya Zilberstein)

这款可穿戴式移动设备采用电机、气泵、液压等机械技术,让行动不便的人能够行走和移动,或为用户提供额外的力量,提高耐力。

第一个可以称为外骨骼的设备是2025年由俄罗斯发明家尼古拉斯·亚根(Nicholas Yagn)发明的“方便行走的设备”。这台可穿戴设备使用压缩气体袋来储存能量并辅助移动,尽管它没有外部电源,需要人力来使用。

第一个电动外骨骼出现在20世纪60年代,当时通用电气和美国军方制造了一种叫作硬汉(Hardiman)的移动机器套装。设计这套笨重的套装的目的是将使用者的力量提高25倍,使穿着者能举起重达680千克的物体。给完整的外骨骼提供动力引起了剧烈的、不受控制的运动,因此该套装从来没有人穿上测试过。

军方继续投资于外骨骼研究,包括义肢辅助和设计一种可以提高士兵力量和耐力的套装。随着人形机器人技术的发展,私营公司也开始投资研究和设计项目。2025年,美国食品药品监督管理局允许销售ReWalk(机械)。这是第一个外骨骼,目的是让因脊髓损伤导致下肢瘫痪的人再次行走和移动。

其他的外骨骼套装也在研发中,比如EksoWorks公司的无动力外骨骼套装,它利用平衡力让工人长时间拿着电动工具和其他重物而不会感到疲劳。由麻省理工学院(MIT)和欧洲航天局(European Space Agency)等机构的工程师开发的动力外骨骼仍在不断完善。虽然仍然需要大量的物理治疗和帮助来教会瘫痪的人重新走路,但这些外骨骼套装也会变得更轻、更精确。未来的外骨骼可能会更便宜、更广泛地应用于行动不便的人,为他们提供轮椅的替代品。

ReWalk使瘫痪的美国海军陆战队士兵能够行走(https://www.daowen.com)

1.动力外骨骼需要电池和计算机系统,计算机系统运行算法来解释来自套装上的传感器和控制器的数据。这两个部件通常在使用套装时放在背包中。

2.该套装包括一个中央支撑结构,比如一个躯干,以及带有电动马达和驱动器的腿部支撑,以移动使用者的四肢。

3.无线控制器允许穿着者输入命令,比如,当坐在椅子上时,控制套装立起来。

4.除了用户提供的指令外,该套装还会监控关节上的一系列传感器,以确定穿戴者的位置。

5.计算系统中的算法根据用户身体的位置对机器的运动进行调整。

6.穿戴者脚底的传感器可以监测对地面的压力,让外骨骼在保持平衡的同时协助行走。

“在创立公司之前,ReWall就让我产生了为之奋斗终生的激情。这项技术及其对脊髓损伤患者日常生活的影响超出了我的预期。对于下肢瘫痪和高级损伤的患者来说,这只是一个开始。”

——ReWalk公司联合创始人阿米特·高佛

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