科学探索|科学家开发可穿戴外肌 能提供令人印象深刻的上半身耐力提升

苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的研究人员开发了一种轻质、可穿戴的纺织外肌 , 利用嵌入织物的传感器检测用户的运动意图 , 并根据需要输入额外力量 。初步测试显示受试者的耐力有了明显的提高 。

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动力外骨骼既是肌肉又是骨骼 , 提供力量和结构支持 , 而可穿戴外肌则利用身体自身的结构 , 简单地加入额外力量 。因此 , 它们要轻得多 , 也不那么笨重 , 但它们能够提供的力量也是有限的 , 因为人类的骨骼和关节只能承受这么多 。
苏黎世联邦理工学院的这件"Myoshirt"被设计成一件背心 , 上臂和前臂有袖口 。织物中的传感器将有关肌肉控制冲动的数据反馈给一个控制盒 , 控制盒实时处理信息并决定何时启动人工外肌--这是一条与穿戴者自身肌肉平行的Dyneema电缆 。通过在肌肉收缩时缩短电缆 , Myoshirt能够以一种微妙的、谨慎的、直观的和可调整的方式为你的运动提供动力 。

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苏黎世联邦理工学院的团队开发了Myoshirt , 特别是为了增强行动受限或行动能力下降的人的力量和耐力 , 并进行了一个小型测试 , 将该装置放在10个没有任何身体损伤的人身上 , 一个有肌肉萎缩症 , 一个有脊髓损伤 。
在一项耐力测试中 , 要求人们举起他们的手臂或一个物体 , 并把它们举起来 , 健康的受试者在使用纺织外肌的情况下 , 能够比不使用它时多坚持三分之一的时间 。其他两人的结果甚至更好;肌肉萎缩患者的耐力提升了约60% , 脊髓损伤患者的耐力跃升了300% 。

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该团队说 , 在它准备成为商业产品之前 , 它需要进一步小型化和精简 , 以便更好地适应衣服 , 而且最好能减轻重量--控制盒和执行器马达装置目前总共有4公斤重 , 并且放在桌子上的一个盒子里 , 而不是连接到衣服上 。因此 , 它目前只适合于坐轮椅的人 。

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目前 , 该团队正专注于一个单一的肌肉运动:当用户抬起手臂时 , 加强肩部肌肉的活动 , 尽管作为一个概念 , 它显然可以与其他一些肌肉群一起工作 。事实上 , 该团队正在与MyoSwiss AG公司合作 , 该公司是苏黎世联邦理工学院的衍生公司 , 其生产的Myosuit外骨骼目前专门用于帮助提高腿部力量 。
该研究在《自然-机器智能》杂志上开放访问 。
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