更智能更轻的外骨骼提供更好的移动治疗

在健康技术领域，可穿戴机器人是一种可编程设备，旨在与穿戴者的身体进行机械互动。它们有时也被称为外骨骼，其目的是为行动能力严重受损的人提供运动功能支持。但外骨骼的市场应用受到了一些因素的限制，比如设备的重量，以及在不平坦的地面上行走或接近障碍物时对穿戴者动作的不准确预测。然而，机器人技术、材料科学和人工智能的最新进展可能会使这些移动辅助和康复工具更紧凑、更轻、对佩戴者更有效。

位于马德里人类运动实验室的BioMot项目，通过展示个性化的人体计算模型可以用于控制可穿戴外骨骼，推动了这一新兴领域的发展。该项目由欧盟未来和新兴技术(FET)项目资助，于2016年9月完成，通过增加机器人和用户之间的互动，通过动态传感器运动交互，开发出具有实时适应性和灵活性的机器人。受到生物学的启发，BioMot建筑设计模拟了多个层次的感官信息处理，因此研究人员和开发人员可以利用相关的特定运动来定制运动控制恢复。简而言之，这意味着外骨骼可以个性化到个别用户。

为了实现这种新的人机交互，研究人员开发了一种利用弹簧模拟人体肌肉生物力学特性的新型刚性致动器。基于在BIOMOT项目中收集到的关于致动器的知识，布鲁塞尔自由大学的机器人和多体力学研究小组已经通过各种衍生计划，试图将这项技术推向市场。

这一派生项目的一个例子是智能可穿戴项目，该项目正在进一步开发用于下肢康复的智能机器人系统。它使用了之前的致动器技术，带有一个与视频游戏形式的用户界面相连接的控制和监控系统。该集成系统旨在更好地根据用户的运动和需求个性化设备。

“智能可穿戴设备利用了欧洲BioMot项目产生的部分知识。项目协调人Juan C. Moreno教授说:“与在康复机器人领域有经验的Technaid公司一起，CISC神经康复小组正在开发一个专门针对脚踝疾病的机器人康复平台。”“这个平台将允许编程的主动和被动练习，以及允许自由运动和评估病人的能力。”在项目中，整个系统将由一个数据采集、运动编程和游戏执行的软件来控制，使平台更让患者满意。”

这款智能可穿戴设备原型预计将于2019年底完成，预计将于2020年初实现商业化。未来，更轻、更高效的可穿戴机器人不仅有可能使医疗技术现代化，还可能推动一个全新的欧洲机器人生态系统。在需要额外力量和人类灵活性的地方，不难想象一套智能“权力套装”如何能让建筑、安全和应急服务等部门受益。