外骨骼曾经只是科幻小说故事情节的素材，现在在各种场景中越来越常见。医院使用外骨骼帮助护士毫不费力地抬起病人。可穿戴的机器人外骨骼赋予工厂工人超人的力量。最近，劳氏家装店开始测试外骨骼，以提高仓库员工的工作效率，同时减少肌肉劳损。

机器人外骨骼也被用于临床环境作为治疗工具。逆报道称，“在一些先进的设施中，人们在跑步机上行走时使用外骨骼进行康复变得越来越普遍……随着机器人在医学和康复领域越来越普遍，确保最酷的新设备能够以应有的方式帮助人们非常重要。”有了这些研究人员提供的见解，未来的外骨骼和机器人工具可以以这样一种方式设计，更好地帮助依赖它们的人重新行走。”

图片来源:斯波尔丁康复医院

神经损伤后重新学习走路

研究人员在逆文章的作者是哈佛大学威斯生物工程研究所的一个团队。他们的研究中,机器人对人类行走的干扰揭示了运动适应的选择性生成，研究了机器人辅助步态疗法。

中风或创伤性脑损伤后重新学习走路是很困难的。中枢神经系统(CNS)需要重新学习如何与病人的腿沟通。作为这个过程的一部分，康复机器人是有用的。康复机器人对患者的腿部施加力，同时将躯干固定在适当的位置，使患者改变他们的行走方式。这种疗法的目标是帮助患者恢复平衡和步态，但专业人士指出，一些患者在接受这种疗法后的进展情况存在差异。

在这项研究中斯波尔丁康复医院运动分析实验室主任Paolo Bonato博士带领的科学家小组使用高科技医疗机器人，记录了参与者对机器人移动腿部方式的生理反应。他们重新编程了一种治疗外骨骼，以改变台阶的长度和/或高度，并监测患者的反应。

我们的中枢神经系统可以帮助我们避免摔倒。这并不奇怪，因为这可以保护我们免受因跌倒而导致的扭伤、拉伤和骨折。不威胁我们平衡的运动不太可能引起同样的生理反应。这就是研究数据所显示的:当机器人改变参与者的重心时，参与者的中枢神经系统会自动尝试移动腿来恢复平衡。如果他们的平衡没有受到威胁，反应就会降到最低，参与者也不会调整他们的步伐。

都柏林大学学院助理教授、论文作者之一的Giacomo Severini博士说:“在大步中把脚抬得更高并不会让你的稳定性降低多少，而把脚放在离重心更近或更远的地方确实会让你失去平衡，所以身体更容易适应这种干扰。”

机器人疗法依赖于生理反应来重新训练运动技能。如果治疗师想重新训练患者走更高的台阶，应该调整机器人，使台阶高度的增加与平衡的变化相对应。基本上，为了帮助病人重新学习走路，机器人必须让病人感觉他们要摔倒了。

“例如，为了修改台阶高度，你需要设计力量，使高度的变化(大脑通常认为是中性的)对患者的平衡构成挑战，”Severini继续说。

整个研究使用MATLAB

一个Lokomat用Simulink重新编程治疗机器人，以实现步幅和高度的变化。金宝app机器人由金宝app模型运行在PC上运行金宝app实时仿真软件．

使用MATLAB基于对象的结构对装置记录的运动学和动力学数据以及来自控制面板的不同参数进行后处理，以进行初始分析。这包括数据分割、过滤以及速度和加速度的估计。进一步加工利用了配合工具和统计和机器学习工具箱估计适应参数及其统计学意义。

你可能会感兴趣的其他链接:

• 从美国有线电视新闻网”,这些劳氏的员工现在穿着外骨骼去上班”
• ”机器人外骨骼正在以令人惊讶的方式改变人们的生活”,NBC新闻．
• 《连线》杂志”,看看松下的动力提升外骨骼”
• ”这款价值4万美元的机器人外骨骼可以让瘫痪者行走”,麻省理工科技评论