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2017年02月19日 星期日 放大 缩小 默认   
充气袋构成外骨骼
比尔
  说起蒂姆·斯威夫特,在机器人外骨骼领域可谓人人皆知。这位机械工程博士在美国加州大学伯克利分校参与开发了今天许多商业应用外骨骼的基础技术;他是发明Ekso的三人小组成员,这种外骨骼帮助下肢瘫痪者克服步态僵硬,颇为成功。

  不过,斯威夫特注意到,“人们并不希望在身上穿戴太重的东西。那看上去很可怕。但研究外骨骼的群体一直在研制强健却又庞大、笨重的装置,然后再设法让它变轻,从来没有人想要变一变自己的工具。”

  2013年他加盟The Otherlab,帮助开发新型的机器人平台,希望不牺牲功能而大大降低重量和成本,使机器人在日常生活中更方便和实用。后来他给自己创建的启动公司取名ROAM,英文里是漫游的意思,旨在制造“买得起”的轻型外骨骼,目标是运行快、走得远、费力少而提得多。

  斯威夫特的解决方案,是用织物构建一系列结构化的空气腔,外裹住使用者相应的关节。由连接的压缩机推动空气,通过相应的阀门进入腔体,产生所需的外力矩,增添能量,帮助佩戴者完成某种动作。他说,这截然不同的工具是团队“从机器人零件垃圾堆里拣出来的”。这种轻量化设计背后的理念,直指外骨骼几十年开发中的核心难题。

  现在他们的装置以塑料和高强度织物取代笨重得多的机电外骨骼,十分轻巧。它包括裹在关节处的箍,肢体上的压缩带;收纳电池和电子板的小腰包(重2.3公斤,还会更轻)。而空气腔部件则因所需功能而异,如附图中自左到右,为助举物的身体套件、助站立的腿套件和助跑动的踝套件。斯威夫特说,检测结果是新装置就特定动作对关节的助力比机电系统大不止一个数量级。

  斯威夫特说,“这是物理学第一次在外骨骼领域得到青睐。”他归纳的优点如:重量轻——依靠高强度织物和空气动力,设备轻而不牺牲功能;成本低——不用制造要求高的零件,能采用缝纫和注塑成型等廉价技术制造,有利于大量生产;功率强——重量/功率比很高,可持续水平是前所未及的。

  他说,目标成本几千美元,消费者真正能购买的系统,这是外骨骼第一次以适当的重量和适当的成本伴你走世界。ROAM让工人照顾好自己的膝盖;让士兵在战场上陡增活力;开创病人康复、老年护理的新篇章;更让许多人做回原本理所当然的事情,如重新站起来,在傍晚轻松散步,到更远的地方漫游。

  斯威夫特谨慎地强调,ROAM仍处早期,潜在产品要真正拿出来可能还要几年时间。但很显然他难掩对产品潜力的兴奋。“我们在实验室做的东西订单之多,是任何外骨骼产品都难以企及的。”他希望今年晚些时候能厘清公司的市场路线图。

  比尔(图:ROAM)  

     
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