@ 2019.08.25 , 15:00

日本研发出可穿戴的“仿生学尾巴”

如果你很容易摔倒或者失去平衡,那么日本的研究者可能有一种不同寻常的解决方案:一条机器尾巴。

东京庆应义塾大学的一个团队设计出来一种可穿戴的人类尾巴,用一个背带穿戴在身上后就能帮助穿戴者以动物的方式那样调整平衡。

研究人员在研究了哺乳动物和其他将尾部当做额外肢体的脊椎动物之后创造出了这种“仿生学尾巴”。这种一米长的大粗尾巴被连接到穿戴者的腰部,看起来就像是科幻片里的东西。仿生学尾巴上覆盖着脊椎样儿的金属片,会像一条真尾巴那样摆动卷曲。

以下是它的原理。尾巴中含有传感器和4条人工“肌肉”,能够让它跟随穿戴者的动作进行相应的运动。比如说,如果你向左侧倾斜,那么这条尾巴就会向右摆动。如果你向下弯腰,尾巴就会向上竖起来。

这种反向运动能提供足够多的力来改变身体的动量以及重心位置,帮助改善平衡性,并赋予穿戴者更强的稳定性。

这个名为“Arque”的项目由Yamen Saraiji、Junichi Nabeshima和Kouta Minamizawa带头。研究者是去年萌发的这个想法。“我们对‘如何用可穿戴科技增强人类身体能力’这个问题很感兴趣,”Saraji在电话采访中告诉CNN说。

一开始,研究人员用以猫和老虎尾巴为原型的原型机做试验,不过发现这两种尾巴都太轻,不足以影响身体的平衡。因此他们将注意力转移到了海马的尾巴上,因为它们的尾巴更大也更重,能够提供平衡身体所必需的力和动量。

Saraji说尾巴的重量需要达到穿戴者体重的5%才能够奏效,因此原型机的长度和重量都可以做调整。由于尾巴连接的是腰部,所以穿戴者“也感觉不到什么明显的重量——直到尾巴开始摆动”。

Saraji强调说,这条尾巴还在研发阶段,短期内不会上市。研究人员希望添加更多的人工肌肉,以便尾巴能更快的响应使用者的动作。而且他们也在调查长期使用的潜在副作用。

该团队去年都在研发这条尾巴,并在两周前第一次对外公开了原型机,现在已经在设想尾巴的各种用途了。

“我们有兴趣和医疗团队一起合作,来研究尾巴在平衡紊乱患者身上使用的有效性,”Saraji说。“有着可穿戴科技的人类身体在5-10年后会是什么样子呢?”

Saraji说,除了帮助有平衡和肌肉问题的人之外,这种尾巴还能用于帮助稳定老年用户,或者为搬运重物的人提供额外的帮助。

它在娱乐行业也有着潜力——详细一点说就是在虚拟现实和触觉反馈上。举个例子,如果某个用户使用一套虚拟现实设备,这条尾巴可以帮助模拟虚拟环境。如果环境中有一阵强风吹过,尾巴就能让你失去平衡,让你感觉置身于风中。

这条尾巴是该团队的最新产品——来自庆应义塾大学的其他研究人员先前也试验过额外的可穿戴肢体,以及可以让使用者“共享身体”的远程遥控可穿戴系统。

近年来在蓬勃发展的可穿戴科技领域,日本已经成为了全世界的领军者。

东京在2015年举办了一次可穿戴科技展,这是全球规模最大的可穿戴科技盛事,展出的产品应有尽有,从为钢琴家准备的电子手套到电子和服。

还有一些有趣怪异的产品,比如说能告诉主人他们狗狗感受的狗马甲。其他的则能大大改善使用者的健康和生活品质——比如能够帮助脑瘫儿童行走的机器外骨骼。有一些设备则更小更隐蔽,但是用处可不小,比如有着可扫描条码的指甲贴,可以帮助跟踪患有老年痴呆的老人的动向。

“为残疾人或者身体脆弱的人赋予能力——我们希望在不久的将来能达到这样的水平,”Saraji说。

本文译自 CNN,由译者 Diehard 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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