外骨骼靴子学习如何步行以帮助改善步态

一个外骨骼靴，可让您更快地走路，同时使用较少的能量可以帮助老年人或残疾人四处走动。现有的外骨骼未能进入现实世界，因为它们需要长时间对一个人的步态进行微调。如果没有这种个性化，硬件可能只能提供最小的提升，甚至可以使行走更加困难。

加利福尼亚州斯坦福大学说：“尽管您在漫画和超级英雄电影中看到了所有的东西，但外骨骼还是非常棘手的。”

柯林斯和他的同事此前曾发现为个人定制外骨骼是一项漫长的任务。佩戴者必须连续五天参观实验室，并每天在跑步机上行走2个小时，同时戴上不舒服的呼吸器和传感器，以便可以测量他们呼吸和呼吸的空气内容，因此可以测量他们的代谢努力。

现在，研究人员提出了一个计算机模型，该模型吸收了3600个以前的实验室测试的数据，以学习如何基于外骨骼传感器的物理数据近似代谢工作。这意味着他们的外骨骼靴可以撞到地面运行，佩戴者可以在正常外面行走时，而不是在实验室中的跑步机上微调硬件。

该方法的实验室方法的效率的5％以内，但是在四分之一的时间内就这样做了，而无需昂贵的专家呼吸器。柯林斯说，这项研究最终可以使外骨骼实用且负担得起。

试验中使用的外骨骼靴子是由铝和碳纤维建造的，并有一个电动机拉动杠杆，有助于旋转脚踝并用脚趾更努力地推开。该团队发现，与普通鞋相比，该设备在实验室外训练时，在自然步行期间的步行速度增加了9％，能源成本降低了17％。研究人员计算出这些能源节省大致相当于去除9.2公斤的背包。

柯林斯说：“当我在这12年前开始时，作为一名新教授，没有人设计任何一种使任何人更容易行走的设备。”“我们尝试的一切都使行走更加努力。但是我认为我们实际上终于到了。我觉得在未来几年中，我们将看到一些根据这项研究改善人们生活的产品。”

柯林斯说，不仅近似方法更快，更便宜，而且与实验室测试不同，它也会不断更新，这将提供一个更准确的解决方案，随着时间的流逝，它可能会变得越来越不合适。

他说：“当您走动时，这些事情可能会不断优化您的需求。”“您的身体正在缓慢变化 - 肌肉改造，您的习惯变化，体重增加或减肥 - 因此，随着时间的流逝，最佳帮助也会缓慢变化。”

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