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柔软的智能裤子可助你“飞檐走壁”

作者:谭成好
2015/03/18 10:20

柔软的智能裤子可助你“飞檐走壁”

站久以后脚感到太累?你可能需要一个仿生的外骨骼。爬楼梯有困难?你恐怕可以试一试仿生动力学长裤。乍一听“仿生”这个词充满了科幻感,但事实上,将工程学与生物机器技术相结合的仿生系统,正逐渐变为现实。

要开发出能广泛适用的仿生设备,最大的挑战在于人们使用的情形太复杂,并且人们的身体状况和身体表现也各有不同。因此到现在,还没有一款万能适用的产品。所以,未来仿生学的关键在于适应性,得让仿生设备适用于个体和他所处的环境。

要做到这一点,仿生学需要将三项重要的技术结合起来:传感、计算和驱动

而柔软的机器人技术会比传统的硬型技术更自然。

现在大多数仿生协助设备都是由坚硬的材料构成,如金属和塑料,它们的移动也由传统的马达和变速箱控制。这些技术组合在一起很有效,但是他们的坚硬度恰恰是其最大的缺点。在自然界中,柔软的组成,如肌肉和骨骼占了大多数,并且人们发现,用柔软的材料来支撑手臂或者坐在柔软的沙发上要更舒服。

柔软的智能裤子可助你“飞檐走壁”

柔软机器人所构成的仿生学裤子

新型的柔性机器人技术能克服上面所提到的传统仿生设备的缺点。如同其名字一样,这些新型的系统引用了柔顺的材料,可以自然地与人类身体活动相配合。它们由弹性塑料、橡胶和胶体组成,在电力的驱动下模拟弯曲、拉伸等人类运动。

这些智能材料可以模仿生物体肌肉的收缩,通常被称为“人工肌肉”。因为有众多优点,我们可以创造出新的适应性设备,如智能仿生裤来协助人类运动和康复。

英国工程物理研究协会近期宣布,他们将投入530万英镑用于开发下一代的可适应性仿生设备,其中就包括开发柔性智能长裤,以帮助残疾人和老人保持独立的运动能力。

通过与利兹大学、诺丁汉大学等研究机构合作,开发智能仿生长裤的目标之一就是要证明全自动智能服装的可行性。这些智能长裤将可以监测出穿着者的意图,在他们有需求时给予自动化的力量支持。例如,帮助人们从椅子上起身或者是爬楼梯。

当然,这并不仅仅是一个科技应用,这些柔软的机器服装还得易于穿着,并且做到卫生、舒适和有型。而要做到这些,在开发过程中还需要目标用户和健康专家们的合作。

未来的智能长裤可能将和人们的身体更加紧密接触,通过在皮肤下植入感应器,它能够直接检测神经信号,而更加精确的使用者意图的信息也可以测量出来,这将使得设备与穿戴者间的关系更加自然。

近期的一项实验已经展示出了这种产品的潜力,有3名手部严重受伤的病人在截肢后移植了用神经信号控制的假手,之后他们得以完成日常生活中必备的一些动作。这条消息似乎将打开一个新的纪元,在将来,可穿戴的仿生设备将与人的身体更加和谐相处,它们将被用来协助人们的运动和康复。

Via popsci 

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