哈佛研發(fā)的短褲穿上立刻“輕十斤” 能給人省勁兒

這條長(cháng)得和《進(jìn)擊的巨人》里的“立體機動(dòng)裝置”幾乎一模一樣的短褲，不僅能適應各種不同的地形和速度，還能“拉扯著(zhù)”使用者走路跑步。

穿上這條短褲，腰部的電機和電纜就會(huì )根據使用者的運動(dòng)狀態(tài)，持續牽引大腿和臀部，協(xié)助髖關(guān)節運動(dòng)。使用者會(huì )感覺(jué)自己還沒(méi)出力，人就已經(jīng)竄出去了。

“穿上這套系統十幾分鐘后，你會(huì )有點(diǎn)懷疑它是不是真有用，因為你只能感覺(jué)到自己在正常走路。”哈佛大學(xué) Wyss 研究所工程師 David Perry 描述道，“然而，一旦你把系統關(guān)閉，你就會(huì )突然感覺(jué)兩條腿灌了鉛似的沉。這就好像你從機場(chǎng)傳送帶上下來(lái)的瞬間，才意識到在傳送帶上跑得有多快一樣。”

而《科學(xué)》雜志論文中公布的數據也顯示，這條短褲真的能給人省勁兒。

在測試中，以每秒 1.5 米的速度行走時(shí)，短褲能降低使用者 9.3% 的代謝率，以每秒 2.5 米的速度跑步時(shí)，短褲能降低 4.0% 的代謝率。相當于使用者在走路和跑步時(shí)分別減輕了 7.4 公斤和 5.7 公斤體重，憑空甩了十多斤肉。

耗氧量測試

盡管這條短褲看上去沒(méi)什么機械感，但這卻是目前人類(lèi)研制出的高水平的柔性外骨骼。

它不僅穿脫方便(對于日常使用來(lái)說(shuō)很重要)，重量只有10斤，而且能適應跑步、走路、上下坡等多種場(chǎng)景。而之前開(kāi)發(fā)的外骨骼，不是太笨重，就是太僵硬，只能應付某種特定的運動(dòng)模式。

Sarcos Robotics 開(kāi)發(fā)的外骨骼

研制出這樣能顯著(zhù)提高人類(lèi)運動(dòng)能力的泛用型外骨骼，還是*次。

在走和跑間自由切換

和想象中的不同，研發(fā)外骨骼的難點(diǎn)不在于如何增益人體運動(dòng)(只要幾根牽引帶就能做到)，而在于教會(huì )牽引系統適應人類(lèi)的不同運動(dòng)模式。

事實(shí)上，人在走路和跑步時(shí)，腿部的工作方式有很大的區別。

走路時(shí)，人體的質(zhì)心移動(dòng)就像一個(gè)“倒立擺”(圖A上部)，隨著(zhù)兩只腳的前后移動(dòng)發(fā)生偏移。

但跑步時(shí)，人體就變成了一個(gè)“彈簧質(zhì)量系統”(圖A下部)，每條腿都像一根連接在胯上的彈簧，不停地壓縮再彈起。

為了讓短褲在兩種狀態(tài)下給予人體不同的輔助，研究團隊在外骨骼上裝備了測量力和運動(dòng)角度的傳感器，并根據傳感器的反饋數據訓練了控制算法，來(lái)自動(dòng)檢測佩戴者是在走路還是在跑步。

跑步和走路狀態(tài)下，對各個(gè)部位的牽引力度不同

為了測試這套裝置在現實(shí)場(chǎng)景中的功能，研究人員也另外邀請測試者穿著(zhù)短褲在丘陵和山地運動(dòng)。結果表明，這種外衣也有助于上坡和變速奔跑。

研究團隊表示，下一步，他們打算把這套系統的重量再減輕 40%，減到 5 斤左右。

戶(hù)外工作者的福音

盡管對于健身者來(lái)說(shuō)，減少跑步時(shí)的代謝并不是什么誘人的科研成果，但還有更多的人做夢(mèng)都想走路省省勁兒。

在工作中需要長(cháng)途跋涉、負重前行或快速移動(dòng)的人，都會(huì )成為外骨骼的受益者。不管是進(jìn)行地毯式搜索的救援人員，運送物資執行任務(wù)的軍人，還是戶(hù)外徒步探險者，都能在工作活動(dòng)中用到這套系統。

在將來(lái)，隨著(zhù)技術(shù)的不斷成熟，這條短褲甚至能幫助有腿疾的人復健和行走，發(fā)揮更大的作用。