北航研發(fā)“鋼鐵戰(zhàn)衣”助力高位截癱火炬手傳遞火炬

3月4日，北京2022年冬殘奧會(huì)火炬來到冬奧組委駐地，在首鋼園區(qū)內(nèi)傳遞，身患高位截癱的火炬手楊淑亭身著“鋼鐵戰(zhàn)衣”走完全程。由北京航空航天大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)的外骨骼穿戴設(shè)備——大艾機(jī)器人，助力火炬手實(shí)現(xiàn)直立行走、傳遞火炬。

“大艾的研發(fā)源于一個(gè)夢想：讓重癥肢體殘疾人能夠從輪椅上站起來，走起來。”北航生物醫(yī)學(xué)工程高精尖中心外骨骼實(shí)驗(yàn)室主任、北航生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院研究員帥梅說，外骨骼機(jī)器人是一套可穿戴的“人工智能型”裝置，有保護(hù)、感應(yīng)肢體活動(dòng)、驅(qū)動(dòng)機(jī)械關(guān)節(jié)重現(xiàn)動(dòng)作、提供額外動(dòng)力的作用?！霸谒膸椭拢匕c患者可以重新站立、行走?！?/p>

基于仿生運(yùn)動(dòng)學(xué)原理以及殘疾人運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過搭載智能傳感網(wǎng)絡(luò)和智能控制系統(tǒng)，依托多關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)控制中心，讓外骨骼機(jī)器人模擬出人類慢速、中速、快速行走的幾種典型特征，突破外骨骼機(jī)器人智能生物感知與仿生步行、人機(jī)融合多模式混合控制等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人輔助與人體行為的自適應(yīng)。

面向不同身形的患者，外骨骼機(jī)器人僅在五分鐘內(nèi)就能完成調(diào)整和穿戴。“只需推動(dòng)調(diào)節(jié)腿桿的長度和腰部的寬度，不管是一米八的壯漢還是身形小巧的姑娘都能快速適配。”帥梅補(bǔ)充，它還有一顆“智慧大腦”——能感知到使用者行走快慢等主觀意愿，通過科學(xué)地調(diào)節(jié)行走速度、步態(tài)，完成爬樓梯、上下坡、進(jìn)出電梯等復(fù)雜動(dòng)作。

穿戴外骨骼機(jī)器人傳遞火炬的是來自湖南省邵陽市城步苗族自治縣的“90后”女孩楊淑亭。2011年，她因車禍導(dǎo)致胸部以下高位截癱。面對突如其來的打擊，樂觀堅(jiān)強(qiáng)的她選擇做電商客服、開網(wǎng)店，重新?lián)肀睢?016年，楊淑亭在當(dāng)?shù)卣闹С窒聞?chuàng)辦公司，目前已帶動(dòng)超千位村民和殘疾人穩(wěn)定增收致富。

經(jīng)過了5個(gè)月的適配訓(xùn)練，楊淑亭與外骨骼機(jī)器人完美配合，順利完成了火炬?zhèn)鬟f。“能以這樣的方式作為殘疾人代表參與到冬殘奧會(huì)中，我感到非常榮幸?！睏钍缤ふf，希望每一位運(yùn)動(dòng)員都能夠享受冰雪運(yùn)動(dòng)的快樂，取得自己滿意的成績。

帥梅表示，外骨骼機(jī)器人仿生技術(shù)在火炬接力場景中的應(yīng)用展示，不僅輔助火炬手實(shí)現(xiàn)直立行走傳遞火炬的夢想，還將有力推動(dòng)中國仿生機(jī)器人領(lǐng)域的科技進(jìn)步與技術(shù)突破，推進(jìn)醫(yī)療、健康、物流等多行業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與技術(shù)變革。

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