科学家研发智能裤装,可支撑老年人独立自由行动

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9月13日消息,据BBC报道,乔纳森·罗西特(Johnathan Rossiter)骄傲地展示他的新裤子。它颜色绚丽,适合跑步,但更值得注意的是,它不仅仅是名牌莱卡的产品,而其一种生活是一款软体机器人。罗西特说:“亲戚亲戚没没人人 总要变老,亲戚亲戚没没人人 的行动能力也会随着减弱。亲戚亲戚没没人人 想做的是给亲戚亲戚没没人人 有些额外的帮助,尽原困长时间地保持亲戚没没人人 的独立性。”

有些英国研究人员认为,累似 未来远景原困非要依赖于可穿戴的软体机器人。为此,亲戚没没人人 开发出机器人肌肉、充气的塑料气泡,能否把腿从坐着的姿势支撑为站立姿势。将这项技术应用到裤子中原困还非要10年的时间,但它将增强亲戚亲戚没没人人 在最非要的之后站立和行走的能力。

图1:最新机动技术,左侧是加强“袖口”以支撑膝盖,右侧则是人造肌肉以帮助支撑机械腿

谁会穿智能裤装?

来自英国布里斯托尔大学的罗西特教授解释说:“英国最少有60 0万残疾人。这包括有功能性残疾的人,也包括有有哪些年老时行动不便的人。”到2046年,65岁及以上人口比例原困会增长到总人口的近四分之一。英国约有1十五万人患有中风,其中亲戚亲戚没没人人 移动时将非要帮助。亲戚亲戚没没人人 所经历的疑问原困包括走路、坐下和站立,也原困是有些日常任务,比如穿衣。

社会服务将承受非要 大的压力,以提供更多的照顾者和职业治疗。这激起了罗西特的灵感,他利用EPSRC (英国工程与自然科学研究理事会资助的60 万英镑资金开发机器人处里方案,以改进传统的手杖、轮椅或电动代步车。在本周于赫尔举行的英国科学节上,研究人员首次展示了累似 技术和应用它们的服装。

罗西特教授表示:“亲戚亲戚没没人人 的目标之一什么都有我以一种生活人造形式基因重组人类肌肉,以便于把它们缝进裤子里,原先都不 了能否帮助亲戚亲戚没没人人 行动的动力裤。”

智能裤装涉及有哪些技术?

罗西特教授与来自英国各地的科学家相互战略合作,将纳米粒子科学、功能性3D打印、智能材料开发和人工肌肉技术结合在同时。亲戚没没人人 说:“软体机器人能否制造出与传统机器人截然不同的复杂材料和内部结构。亲戚亲戚没没人人 原困研究过有些生物,它们的动作非常复杂,它们的感知和控制能力非常强,就像章鱼一样,它们能否弯曲和扭曲挤进狭小的空间中。亲戚亲戚没没人人 能否把有有哪些能力中的累积植入到人造肌肉中,之后再融入到衣服内。”

在科学节上,罗西特教授的团队展示了人造肌肉。在外人看来,它们看起来像一串串用透明塑料制成的鸡尾酒香肠(感觉像食品袋),能否充气。一旦膨胀,整个内部结构就会像肌肉一样收缩起来,鸡尾酒香肠就会变得像珠串的内部结构。人造肌肉能产生相当大的力量,布里斯托大学的研究人员证明,它能将机器腿从坐着的姿势支撑位站着的姿势。

图2:人造肌肉就像由透明塑料制成的长长的鸡尾酒香肠

另一场演示显示,几根充气的长塑料香肠袖口,它们排列在膝盖附进。一旦充气,它就变得更硬,对膝盖起到更大的支撑作用。罗西特教授解释称:“这原困你要站得更舒服。”

不过,在日常生活中使用它们原困会产生有些噪音。研究团队表示,亲戚没没人人 的愿景是使用电活性聚合物,即非要电力的材料。罗西特教授表示:“累似 设计很好,原困你有能否放在口袋里的手机电池、锂聚合物电池。有了有有哪些,你都不 了能否通电的材料,它们就会像肌肉一样收缩。”当然它们会保持静默。

一旦嵌入到裤子中,就能否使用嵌入式控制系统,电活性聚合物一种生活会产生电信号。罗西特解释说:“什么都有亲戚亲戚没没人人 有能力通过同样的物质测量某当时人的动作,而同样的物质也会将力量传递给累似 人。有有哪些材料将充当传感、计算媒介,之后把力量送到正确的地方。”

这项技术原困会提供延长老年人独立生活的潜力,但潜在的负面影响原困会让亲戚亲戚没没人人 放弃使用当时人的肌肉,之后变得非要 虚弱。但作为一种生活康复设备,它将发挥巨大作用。罗西特解释说:“有有哪些身体较弱的人会变得更强壮,使用累似 设备/裤子(运动裤)使亲戚没没人人 的腿和膝盖变得更强壮。”

毫无疑问,核心技术正以突飞猛进的带宽发展,研究人员正在付诸行动。但累似 裤子仍然什么都有我根小色彩鲜艳的打底裤,最少目前非要 。

坚持时尚风格

研究人员还设计了空气驱动的裤腰,只要按一下按钮,裤子的腰部就会松开,掉到地板上。随便说说有有哪些演示什么都有我漫画效果,但具有真正的实际潜力。罗西特教授称:“功能性大小便失禁的人什么都有我非要及时赶到厕所,最终非要使用护垫。这对亲戚没没人人 的生活最好的最好的办法来说是个可怕的改变,亲戚亲戚没没人人 也在努力处里累似 情形的居于。”

机器人衣裤也非要清洗。之后是风格疑问。累似 ,79岁的老年人有无 你要花时间取舍五颜六色的莱卡裤子,这是有争议的。什么都有它们非要看起来好看,但谁的品味更最少呢?这原困原困,紧身衣或有些更宽松的内衣非要与该技术同时开发。

即将投入使用?

罗西特教授说:“亲戚亲戚没没人人 正在反思:原困亲戚亲戚没没人人 相对健康,随着亲戚亲戚没没人人 慢慢变老,亲戚亲戚没没人人 会变成有哪些样的人?医疗服务机构很喜欢亲戚亲戚没没人人 的造出。亲戚没没人人 原困意识到,原困要与人体互动,最好是柔软的东西,而都不 那种可怕的坚硬外骨骼。”

该团队的下一阶段工作将包括与临床医生、慈善机构和假肢设备公司相互战略合作。罗西特教授预测,原困有好的设计和制造公司参与,这款智能裤装有望在10年内上市。但正如罗西特解释的那样:“它们原困是智能膝盖骨、智能脚踝支撑或智能裤子。之后,我认为,在几年之内,简单易用的产品会相对迅速地总出 。”

但首先,有有哪些研究人员还有什么都有疑问非要处里。比如怎么才能 才能 在裤子里储存足够的能量而又无需变得太沉,以及怎么才能 才能 长时间储存能量。正如罗西特教授所指出的那样:“你无需想走到山顶后,却总爱 发现当时人无法从另一边下去。”