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智能穿戴行走外骨骼机器人WalkON Suit F1下肢瘫痪 #外骨骼 #外骨骼机器人 #外骨骼装备 #瘫痪 #机器腿 WalkON Suit F1 是一种面向下肢瘫痪者的外骨骼机器人,由韩国 KAIST 的 Exoskeleton Laboratory(Exo-Lab)开发。它的目标不是让人“更省力”,而是让原本完全失去下肢运动能力的人,能够重新站立、行走、上下台阶,并尽可能独立完成行动任务。在外骨骼技术领域,它的设计思路和核心功能都有很强的工程特色,也因此成为国际竞赛、康复工程和辅助行动技术中的重要研究成果。 WalkON Suit F1 的结构基础是一套覆盖腰部、髋关节、膝关节与脚部的 多自由度电动关节系统。每个关节使用电动执行器(actuator)提供驱动力,模拟人体运动时的角度变化、力量输出和步态节奏。其中,髋关节和膝关节是最核心的“动力枢纽”,负责实现迈步、抬腿、支撑重量、保持步态节律等动作。通过精确控制这些关节角度,外骨骼能够让穿戴者完成前进、后退、转向和跨越低矮障碍物等基础运动。 F1 的一个关键进步是其 前装式(front-loading)穿戴结构。传统外骨骼往往从后方固定,需要他人协助完成绑带和调节;但 WalkON Suit F1 的框架特别设计成可从用户前方“展开—对接—锁定”的形式,使用户在轮椅上也可以直接穿戴外骨骼,不需要护理人员绕到身后操作。这种结构显著降低了穿戴难度,提高了行动障碍者的独立性,也让外骨骼更接近真正“个人设备”的形态。 为了让外骨骼在移动时保持稳定和平衡,WalkON Suit F1 配备了 多组实时传感器。其中包括脚底压力传感器,用来判断每一步的着地状态;关节位置传感器,用来监测角度和速度;以及腰部姿态传感器,用来评估上半身倾斜程度或重心变化。所有数据会实时输入到中央控制系统,由算法计算当前步态是否稳定、下一步应当施加多大推力、关节如何调整角度等。 这些传感器与算法的终极目标,是让穿戴者在缺乏自然本体感觉的情况下,也能完成稳定、安全的步行。尤其对于完全瘫痪者来说,下肢无法提供反馈,控制系统必须“替代”人体的感知功能。WalkON Suit F1 能够在用户向前倾、重心转移、准备迈步等关键动作发生时,预测其下一步意图并提前调整姿态,使行走过程看起来更加自然。 F1 的设计还加入了对 楼梯和不平整地面 的适应能力。
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