新型外骨骼设备可让肌肉萎缩症患者重获关节活动度

　　所谓外骨骼，简言之，就是一种可以增强人体机能的穿戴型机器人。它通过多个传感器检测身体的运动意图，然后通过外部动力系统增加身体各个部分的力量，能够与人类一道，协作完成各种力量型工作。比如，机械外骨骼机器人通过力传感器、肌肉电流传感器、脑电传感器等检测身体的运动意图，然后通过气动、液压、电子动力系统增加身体各个部分的力量。

机械颈托，资料图

　　新型机械颈托设备可帮ALS患者重获关节活动度

　　据外媒报道，近日，来自哥伦比亚大学的工程师们发明了一种特殊的机械颈托。作为一种具备较强针对性的外骨骼设备，它可以让ALS（肌萎缩侧索硬化）患者重获关节活动度。研究小组表示，颈托可改善患者的生活质量，它可以帮助他们将眼睛用作控制电脑光标移动的操纵杆。

　　据了解，这种穿起来舒适的可穿戴机械颈托内有可用来调整头部姿态、恢复约70%正常人头部关节活动度的传感器和执行器。

　　研究小组表示，这种支架显示出了超越ALS临床应用的前景。这种支架，还可用于因车祸或脑瘫等神经系统疾病导致的颈部挥鞭样损伤的人的康复。研究人员表示，这种支架可以提高穿戴者的生活质量。

　　由于颈部肌肉力量下降而导致头部下垂是ALS的一个显著特征，并且最终，病人还会失去头部活动能力，而这则会导致下巴在胸部的姿势进而影响到说话、呼吸和吞咽。而目前市面上的颈托戴起来都不舒服并且效果不佳。

　　据了解，研究小组对11名ALS患者和10名年龄一样的健康者进行了颈托试验。参与者需要进行头部和颈部的单平面运动。

超便携式外骨骼设备，资料图

　　哈佛开发紧身和轻便的机械外骨骼设备

　　机械外骨骼是相对较新的技术。然而它们往往是沉重和笨重的。近日，来自哈佛大学和内布拉斯加大学的工程师开发出一种超便携式外骨骼，可在行走和跑步时帮助穿着者。人工智能可根据用户的步态调整执行器。无论谁佩戴该设备，算法都会找出适当的调整。

　　该装置重量仅为5千克，可与佩戴者的臀部肌肉配合使用，以增加髋关节的扭矩。根据人是走路还是跑步，微处理器将适当调整辅助，以解决任何一项活动所需的精确肌肉运动。

　　根据该团队在《科学》杂志上发表的论文，对机械外骨骼穿着者的早期测试显示其代谢率在行走时降低了9％，在跑步时降低了4％。该团队此前设计的一个版本使得代谢消耗降低了17.4％，但只有在行走时。

　　哈佛大学工程与应用科学学院指出，该装置具有明确的康复潜力。然而，研究人员希望将其应用于其他领域，例如工业工作，甚至是徒步等休闲活动，包括帮助那些有步态障碍的人，有可能受伤的行业工作人员执行体力劳动，或参与周末休闲运动的人士等。不过。尽管具有商业潜力，但研究人员并未提及其他可能的商业化计划。