佩戴一个小装置可将人们行走所需能量减少3%以上
发布时间：2021-06-02 16:43:13
文章来源： 中国科学报
许多外骨骼的设计可使人类更强壮或运动更有效率，其中有的携带了能量源，可积极协助肢体运动。而现在，加拿大女王大学的Michael Shepertyc
许多外骨骼的设计可使人类更强壮或运动更有效率，其中有的携带了能量源，可积极协助肢体运动。
而现在，加拿大女王大学的Michael Shepertycky和同事创造了一个完全被动的系统，只需佩戴一个小装置，就可将人们行走所需的能量减少3%以上，同时还可以为一个小型电子设备充电，可谓一举两得。相关研究近日发表于《科学》。
该系统的设计原理是在大步行走时抵抗腿部的前摆，并在脚着地前减缓摆动，而这一功能通常需要跟腱运动来实现。
研究人员设计了一个重1.3千克、可放置于小背包中的装置。它通过两条细细的电缆一直延伸到脚踝，并被绑在腿上。当脚在跨步中向前摆动时，这根电缆通过旋转一个发电机产生轻微阻力。
目前，装置内置的发电机甚至还不能为装置背包里的少量电子设备供电。但Shepertycky相信，只要稍加改进，它不仅能做到这一点，还能为智能手机等其他小型设备充电。
Shepertycky和同事招募了10名男性在跑步机上测试了这个装置，发现它减少了3.3%的步行代谢力，同时还能将消耗的能量转换成大约0.25瓦的电力。
“带着这个设备走几分钟，感觉很自然。如果你带着这个设备散步或徒步旅行，一天下来，你会感觉不那么累。” Shepertycky说，这真的可以帮助那些徒步旅行者，甚至是下班后的邮递员或护士减轻疲劳。
据Shepertycky介绍，目前对装置的测试主要集中在平地行走，但他希望未来的实验能显示出该装置在不同速度上下坡时对效率的提高。
研究团队已经申请了该设备的专利，并正在探索商业化。(徐锐)
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