这些智能外部短期价格与云对话，帮助您走路和跑步

Exosuits通常不会尖叫“时髦”或“苗条”。采取精神控制的机器人外骨骼，允许截瘫患者在2014年开始世界杯。这很酷吗？见鬼，是的。这是实用的吗？没那么多。

当技术已经帮助行动不便的人灵活地四处走动时，对可穿戴性的嘲讽可能看起来很幼稚。但命运多Art的Google Glassholes的教训，包括笨拙的倾斜头部倾斜和假定的声音命令，清楚地表明可穿戴的计算机助手不能仅仅在技术上工作 – 他们必须看起来很自然并且允许用户表现得像通常。从某种意义上说，它们必须消失。

对于芝加哥Legs +步行能力实验室的Jose Pons博士来说，exosuits需要三个主要卖点才能在现实世界中实现。其一，他们必须与佩戴者进行身体互动，并在需要时无缝地提供帮助。第二，他们应该认知地与主持人互动，以随时引导和控制机器人。最后，他们需要感觉像用户的第二次皮肤移动而不会增加太多的额外质量或降低移动性。

本周，美韩合作将Lululemon风格的皮肤点评与复古腰包相结合，整个shebang。便携式外套，重量仅为11磅，看起来像一条氨纶短期价格，但可以在需要时支撑穿着者的臀部运动。与他们的前辈不同，短期价格内嵌有传感器，通过分析步态让他们知道穿着者走路与跑步的关系。

在两种运动模式之间切换可能看起来不多，但是我们的大脑自然而然地并没有直接转化为智能的exosuits。 “步行和跑步有着根本不同的生物力学，这使得开发设备可以帮助两种步态挑战，”该团队说。他们的算法在云中计算，允许佩戴者在两者之间轻松切换，短期价格提供适当的臀部支撑，使运动体验无缝。

对于没有参与研究但是写了一篇视角的Pons来说，这项研究是朝向未来的exosuits迈出了令人兴奋的一步，这些exosuits最终将在皮肤下消失 – 即植入神经接口来控制机器人辅助或激活用户自己的肌肉。

他说：“认为我们将在未来几年见证强大的人机界面，基于……人类运动的神经代码来命令可穿戴式机器人，这是现实的。”

一个“聪明”的Exosuit被黑

有几种方法可以破解人体与外衣一起移动。一种是在大脑或肌肉内使用植入电极来破译运动意图。通过大量练习，神经植入物可以帮助瘫痪的人再次行走或灵巧地移动外部机器人手臂。但是因为这项技术需要手术治疗，所以对于那些由于衰老或肌肉张力低而体验低活动性的人来说，这并不是立竿见影的。

另一种方法是研究生物物理学。而不是解码控制运动的神经信号，这里的想法是测量空间中的步态和其他物理位置以破译意图。正如您可能猜到的那样，准确地解密用户意图并不容易，尤其是当可穿戴设备试图容纳多个步态时。但收益很多：没有涉及手术，可穿戴设备能耗低。

双重麻烦

作者决定解决日常情况。你走路去赶火车上班，意识到你迟到了，马上就开始冲刺了。

这种看似简单的转换隐藏了生物力学的复杂转变。当你走路时，你的双腿就像一个倒立摆，以可预测的方式向专用中心摆动。然而，当你跑步时，腿部移动更像弹簧系统，并且运动中涉及的关节不同于偶然的漫步。为每个工程设计辅助可穿戴设备相对简单;为两者制造一个是非常困难的。

在哈佛大学Conor Walsh博士的带领下，该团队开始时提出了一个直观的想法：辅助步行和跑步需要专门为两者量身定制的“驱动”配置文件。当用户以不需要帮助的方式移动时，可穿戴设备需要不受限制，因此不会限制移动性。一项快速分析发现，协助髋关节伸展的影响最大，因为它对两个步态都很重要，并且不会增加小腿的质量。

在这种洞察力的基础上，该团队将腰带连接到两条大腿点评，类似于攀爬安全带。嵌入设备内的两个电动马达通过滑轮系统将腰带连接到其他部件，以帮助髋关节移动。整个装置重约11磅，并没有妨碍自然运动。

接下来，该团队编写了两个独立的支撑型材，用于行走和跑步。目标是降低两种运动的“代谢成本”，以便佩戴者根据需要消耗尽可能少的能量。为了在两个程序之间切换，他们使用基于云的分类算法来测量能量波动的变化，以确定用户所处的模式运行或步行。

智能助推器

对跑步机的初步试验非常积极。六名年龄和身材相似的男性志愿者穿上了外套，并在不同的斜坡上跑步或在跑步机上走路。该算法完美地在所有条件下区分两个步态，即使在陡峭的角度。

与八名志愿者进行的户外测试也证明该算法近乎完美。即使在不平坦的地形上，所有测试试验中只有两步被错误分类。在泥浆或雪地的额外试验中，算法也表现良好。

“该系统允许佩戴者在每种速度下使用他们喜欢的步态，”该团队说。

卓越的软件转化为性能。一项测试发现，exosuit将行走能量减少了9％以上，并且减少了4％。听起来可能不是很多，但改善的范围对运动表现有意义。研究小组表示，在行走过程中，新陈代谢率下跌与腰部减少16磅相似。

可穿戴的外套革命

这项研究的轻量级运动员并不是城里唯一的运动员。早在2017年，SRI International的子公司Superflex就设计了一款Aura套装，以支持老年人的流动性。 Aura使用了一种不同的机制：它不是滑轮系统，而是采用了一种智能材料，当用电力敲击时，它以类似于人体肌肉的方式收缩。

Aura的灵活性来自于用于测量运动，加速度计和陀螺仪的无数传感器，它来自于测量佩戴者移动速度和跟踪用户姿势的微型计算机。数据在大腿和上背部附近的六边形计算吊舱内进行集成和处理。吊舱还充当控制中心，用于发送电气弹簧，以便在需要时为佩戴者提供动力。

大约在同一时间，哈佛大学Wyss研究所和ReWalk Robotics之间的合作推出了一种基于织物的可穿戴机器人，以帮助穿着者的双腿平衡和运动。与此同时，一个瑞士团队用普通织物涂上电活性材料，编织柔软，柔韧的人造“肌肉”，与肌肤一起移动。

虽然健康支持是目前的目标，但军方显然对类似技术感兴趣，以提高士兵的身体素质。例如，Superflex的Aura最初的灵感来自于DARPA的战士网络计划所产生的技术，该计划旨在减少士兵的机械负荷。

也就是说，军事装备长期以来一直倾向于消费者使用。类似于伪装，货物裤和GORE-TEX流入消费者生态圈的方式，不难想象你的本地目标最终储存智能外部。

图像和视频信用：哈佛大学威斯研究所。