跑步是很多人非常喜欢的健身锻炼方式,但是也有很多人并不擅长这项运动。据外媒8月18日报道,根据一些研究显示,一种轻巧的下半身外骨骼可能很快就能推广给消费者。
根据研究显示,这些外骨骼通常由电机、电缆、皮带和支架组合而成,当人走动的时候,弹簧和精巧的装置可以承担大部分工作,这就能让人走得更快或更远,甚至人在行走过程中产生的能量还可以转化为电能为手机充电。
但是,最新的外骨骼研究也揭示了一些发人深思的问题,即我们想从锻炼中得到什么?是否越容易锻炼就越好。
外骨骼一直是科幻小说中的常见题材,它能使人类获得超越极限的力量、速度做出难以想象的动作,在这些故事中外骨骼通常包裹全身,类似于装甲。
但是在现实世界中,大多数实验室中开发的外骨骼都与科幻作品中的相去甚远。有些外骨骼能够包裹大部分身体,目的是为帮助因为疾病或者脊髓损伤而瘫痪的人站立和行走,大部分为了轻便,都是简化版装置,还有些被称为“外套”,由柔韧的材料制成,类似于衣服,为肌肉和关节提供助力。
在一些康复机构或者实验室里,下半身外骨骼已经被用于改善中风患者、脑瘫患者或者其他残疾人的行走能力。但是,最具有吸引力的还是科学家们开发的外骨骼能够帮助健康人减少跑步和行走的能量消耗,减少疲劳。
到目前为止,初步的研究结果已经让人们看到了一些希望,斯坦福大学生物力学实验室去年进行的一系列研究发现,当人穿着可定制的小腿外骨骼时,跑步的效率比不穿要高出15%。这种外骨骼是在跑步者的小腿和脚踝上绑上由电机驱动的轻型框架,并将碳纤维棒插入鞋底,这些因素共同减少了跑步者腿部肌肉向前推进所需要的力量,研究团队估计在现实世界中,这些设备可能会让人比自己跑,快上至少10%。
斯坦福大学机械工程教授史蒂文·柯林斯(Steven Collins)说,从本质上讲,外骨骼技术可以被视为“类似于电动自行车”,但用于跨步,而不是踏板。从理论上讲,通过减少移动所需的努力,电动机器可以帮助我们移动更多的东西,可能用于步行通勤,或者到达很远的地方。
亚特兰大佐治亚理工大学(Georgia Tech University)可穿戴机器人实验室(Wearable Robotics lab)的人类生理学教授格雷戈里·萨维奇(Gregory Sawicki)表示,“在我看来,毫无疑问,十年内用于提高机动性的外骨骼和柔软可穿戴的外套式外骨骼将在市场上销售。”
但是,我们现在仍然不确定外骨骼是否能变得足够经济、舒适或者时尚让大多数人都能希望拥有一套,而且也不知道这些设备是否会降低运动对于身体健康带来的好处。
“这是一个问题” 柯林斯说,“因此,我们希望人们穿戴了外骨骼后能比不穿走更多、更远,用大量的活动量累积来弥补运动量降低的不足。”
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