软机器人短裤可帮助老年人和行动不便的人行走

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最近的技术进步为帮助老年人和身体残障人士开辟了新的宝贵机会。例如，它们推动了新型交互系统的开发，旨在帮助用户进行日常活动，如进食、阅读或练习记忆。
海德堡大学（现慕尼黑工业大学）的研究人员最近推出了 WalkON，这是一种新型辅助系统，可以提高老年人和行动不便人士的步行效率。该系统在《自然机器智能》杂志上发表的一篇论文中提出，由一双软机器人短裤组成，可以在行走时支撑臀部屈曲。
该项目是更广泛的研究工作的一部分，涉及两个不同的联盟，即SMARTAGE和HEIAGE，专注于为老年人开发数字技术和智能辅助系统。
WalkOn 短裤是由研究生在 Lorenzo Masia 的指导下开发的，Lorenzo Masia 之前在海德堡大学任教，现在是慕尼黑工业大学 (TUM) 智能生物机器人系统教授、慕尼黑机器人与机器智能研究所 (MIRMI) 副主任以及辅助机器人与交互式外骨骼 (ARIES) 实验室负责人。
海德堡大学博士生、论文第一作者 Enrica Tricomi 告诉 Tech Xplore：“我们最近发表的论文的灵感来自于人们对帮助老年人在年老时保持行动能力和独立性的解决方案日益增长的需求。”
“随着年龄的增长，行走变得越来越困难，需要消耗更多的体力，这会限制一个人自由活动和享受日常生活的能力。认识到可穿戴辅助技术的潜力后，我们着手设计一种可以在实际的日常环境中解决这些挑战的设备，而不仅仅是在受控的实验室环境中。”
Tricomi、Masia 及其同事最近研究的主要目标是开发一种轻便柔软的机器人系统，以提高老年人在现实环境中的行走效率。值得注意的是，这种设备应该像衣服一样，不显眼，可靠地增强用户的移动能力，而不会限制他们的运动。
研究人员开发的 WalkON 系统由一条柔软轻便的机器人短裤组成，可以支撑行走时双腿向前摆动所需的臀部运动。这些机器人短裤可以简化体弱者和行动不便者的行走，而不会显得笨重和碍事。
“我们还想在现实场景中测试我们的设备，评估其减少步行所需能量的能力以及用户使用它时的感受，”特里科米说。“我们在户外小路上测试了 WalkON，年轻人爬山，老年人在平地上行走。结果表明，WalkON 显著减少了步行所需的能量，让参与者能够更有效地移动，同时仍然感觉完全可以控制自己的动作。”
在针对年轻人和老年人的初步测试中，WalkON 短裤被发现可显著减少使用者行走所需的能量。总体而言，该团队的发现表明，他们的系统可能是一种有价值的技术，可改善日常生活中的行动能力。
“就实际应用而言，WalkON 可以用作老年人或行动不便人士的日常辅助设备，”Tricomi 解释道。“它可以帮助提高日常活动中的步行效率，例如在公园散步、杂货店购物，甚至徒步旅行等更耗体力的任务。WalkON 节省的能量可以增强耐力，使用户保持更活跃、保持独立性并维持更高的生活质量。”
WalkON 系统最显著的优势是它可以提高移动性而不会给用户带来任何不适，这可以大大促进其广泛采用。Tricomi、Masia 和他们的同事现在计划在他们的研究成果的基础上进行进一步的测试，旨在评估他们的系统在更具挑战性的场景中的表现。
“我们的研究小组由马西亚教授领导，已从海德堡迁至慕尼黑工业大学 (TUM)，现在我们可以使用位于加米施-帕滕基兴的老年电子中心，该中心隶属于慕尼黑工业大学慕尼黑机器人与机器智能研究所 (MIRMI)，马西亚教授是老年电子项目的副主任，具体负责科学研究，”特里科米说。“该中心致力于开发辅助工具，以提高老年人的生活质量，其优美的环境为户外远足提供了理想的地形。”
研究人员目前正准备将几台 WalkON 设备分发给德国的老年电子中心，老年人将在附近的山上散步或上下楼梯时测试这些设备。这将使他们能够评估该系统在更广泛的环境和移动任务中的性能。
“与此同时，我们还在测试不同版本的机器人短裤，这些短裤旨在支持体弱者的其他动作，例如从坐到站的转移，”特里科米补充道。“这项工作是与海德堡的 Bethanien 诊所合作进行的。这些额外的试验旨在扩大 WalkON 的应用范围，以协助解决更广泛的行动障碍，进一步增强其改善身体能力有限者日常生活的潜力。”