北航研发“钢铁战衣”助力高位截瘫火炬手传递火炬
来源:北京日报 发布时间:2022-03-04 12:09:02

3月4日,北京2022年冬残奥会火炬来到冬奥组委驻地,在首钢园区内传递,身患高位截瘫的火炬手杨淑亭身着“钢铁战衣”走完全程。由北京航空航天大学科研团队研发的外骨骼穿戴设备——大艾机器人,助力火炬手实现直立行走、传递火炬。

“大艾的研发源于一个梦想:让重症肢体残疾人能够从轮椅上站起来,走起来。”北航生物医学工程高精尖中心外骨骼实验室主任、北航生物与医学工程学院研究员帅梅说,外骨骼机器人是一套可穿戴的“人工智能型”装置,有保护、感应肢体活动、驱动机械关节重现动作、提供额外动力的作用。“在它的帮助下,截瘫患者可以重新站立、行走。”

基于仿生运动学原理以及残疾人运动学特点,研发团队通过搭载智能传感网络和智能控制系统,依托多关节协调控制中心,让外骨骼机器人模拟出人类慢速、中速、快速行走的几种典型特征,突破外骨骼机器人智能生物感知与仿生步行、人机融合多模式混合控制等关键环节,实现机器人辅助与人体行为的自适应。

面向不同身形的患者,外骨骼机器人仅在五分钟内就能完成调整和穿戴。“只需推动调节腿杆的长度和腰部的宽度,不管是一米八的壮汉还是身形小巧的姑娘都能快速适配。”帅梅补充,它还有一颗“智慧大脑”——能感知到使用者行走快慢等主观意愿,通过科学地调节行走速度、步态,完成爬楼梯、上下坡、进出电梯等复杂动作。

经过了5个月的适配训练,杨淑亭与外骨骼机器人完美配合,顺利完成了火炬传递。“能以这样的方式作为残疾人代表参与到冬残奥会中,我感到非常荣幸。”杨淑亭说,希望每一位运动员都能够享受冰雪运动的快乐,取得自己满意的成绩。

帅梅表示,外骨骼机器人仿生技术在火炬接力场景中的应用展示,不仅辅助火炬手实现直立行走传递火炬的梦想,还将有力推动中国仿生机器人领域的科技进步与技术突破,推进医疗、健康、物流等多行业的产业发展与技术变革。

关键词: 高位截瘫 直立行走 典型特征

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