国家科学基金会的资助为辅助行走外骨骼提供了下一步

大学公园,爸爸。-为了了解、模拟和优化下肢机器人外骨骼的舒适度，宾州机械工程系的研究人员获得了美国国家科学基金会70万美元的资助。

机器人外骨骼是一种可穿戴设备，可以帮助身体残疾的人移动。它们还能协助完成超出人类正常能力的繁重任务。在这个项目中，研究人员将重点放在下肢外骨骼系统上，这是一种安装在腿上的辅助行走装置，用于帮助中风、脊髓损伤或脑瘫患者康复。

机械工程助理教授安妮·马丁(Anne Martin)说:“在外骨骼领域，每个人都承认舒适性很重要，但没有人去衡量它，部分原因是没有好的方法可以做到这一点。”

这个合作项目将通过测量一个人自然传递的生理信号，并将这些价值观与用户报告的舒适感联系起来，从而解决这些问题。有了这些知识，研究人员将致力于开发机器学习技术，教外骨骼如何调整自己的控制，使其更舒适。

最终，研究人员的目标是创造一个人与他们所戴的机器人设备之间更深层次的互动。当人类开始行走并调整自己的步态以适应机器时，嵌入机器人的机器学习将自我调整以获得最佳的用户舒适度。

“这将是一种共同学习——机器和思维的相互适应，”机械工程助理教授郑博(Bo Cheng)表示。

这笔资金来自美国国家科学基金会(NSF)新推出的一项名为“心智、机器和运动联结”(M3X)的项目，该项目旨在支持人类、机器和机动部件交叉领域的基础研究。

这个项目汇集了系里两个独特的专业。Martin将她在人类行走和运动方面的专业知识用于辅助设备的开发，Cheng的贡献将集中在机器和强化学习技术以及优化机器人控制方面。

尽管该项目将从一个与实验室电脑相连的外骨骼中收集数据，但展望未来，研究人员希望这项技术能在现实世界中得到应用。

“理想情况下，我们希望外骨骼能够测量舒适度并优化控制，因为人们在野外穿着它，”Cheng说。

在开发更先进和用户友好的辅助机器人的道路上，这个项目代表了一个强有力的进步，马丁说。

“这个项目将帮助我们弄清楚如何让人和机器协同工作，以及如何最终帮助人类，”马丁说。