结合机器人学，制造更好的机械假肢

对于腿部残疾的人来说，假肢是改变人生的技术。只是，目前的假肢存在许多不完美之处。它们常常很笨重，需要精心调整，而且，由于缺乏必要的感应，使用假肢的人走路慢，需要花费更多力气，而且还容易摔倒。德克萨斯大学的生物工程学助理教授 Robert Gregg 试图把机器人研究与机械假肢相结合，制造出更加稳定和灵活的机械假肢。在接受 fastcolabs 采访中，他谈论了自己的研究成果。

走路貌似非常简单，但是研究机器人的都知道，这其实是一项极为复杂的任务。“行走涉及到上百个参数，” Gregg 说，“脚上有多个关节，并且都可以向不同方向弯曲。除骨架之外，还有很多肌肉。要走动起来不跌倒，所有这些都要完美协作才行。”

让机械假肢动起来并不难，问题是，当地面状况变化或者出现其他干扰时，如何施加必要的控制，维持身体的平衡。过去的研究中，人们关注于 “步态周期”，让假肢模仿落地和起步，却很少去考虑行动速度或者周边状况。

Gregg 提出了模仿走路的新方式：只监测一个代表身体移动的关键参数。这个参数是脚步的压力中心。在一个步态周期里，压力是从脚跟转移到脚尖的。通过对这个关键参数的把握，Gregg 想要做出更加稳定和灵活的假肢。

在实际测试中，Gregg 还发现，机械假肢真正起效的关键是，使用者要对假肢产生充分的信任，将其当做自己身体的一部分。“我的希望是，通过我们开发的这种控制策略，病人在使用假肢的时候能够更加自然，就像是使用真正的肢体一样”，他说，“我们的目标是，使用者走路时不用多加思考。当他决定快走或慢走的时候，假肢能够相应地调整速度。”

Gregg 对于实验取得的进展表示满意，但他也指出，在技术走向大众之前，还有许多的工作要做。为了处理不同的状况，研究人员需要开发出不同的方式，让使用者与假肢进行交互。“我的梦想是，机动化的机械假肢能够完成所有的日常工作，比如跑着追赶公交车”，他说。

图片来自 robertspace forum