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苏黎世ETH的研究人员开发了一种可穿戴的纺织外肌,作为额外的一层肌肉。他们的目标是用它来提高行动受限人群的上身力量和耐力。迈克尔·哈格曼(MichaelHagmann)说:“我的手臂只是变得越来越虚弱了。”他在2016年被诊断出患有一种罕见的肌肉萎缩症,称为贝特伦肌病。为了弥补手臂肌肉力量的不足,哈格曼调整自己的动作,导致姿势不佳和紧张。玛丽·乔治拉基斯(Mar

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苏黎世ETH的研究人员开发了一种可穿戴的纺织外肌,作为额外的一层肌肉。他们的目标是用它来提高行动受限人群的上身力量和耐力

迈克尔·哈格曼(MichaelHagmann)说:“我的手臂只是变得越来越虚弱了。”他在2016年被诊断出患有一种罕见的肌肉萎缩症,称为贝特伦肌病。为了弥补手臂肌肉力量的不足,哈格曼调整自己的动作,导致姿势不佳和紧张。玛丽·乔治拉基斯(MarieGeorgarakis)是苏黎世ETH感觉运动系统实验室的前博士生,她对这个问题很熟悉。乔治·拉基斯说:“尽管医院有许多好的治疗设备,但它们往往非常昂贵和笨重。而且,患者可以在日常生活中直接使用并在家里进行锻炼时获得帮助的技术辅助设备也很少。我们希望缩小这一差距。”。

尽可能多的力量

这一想法导致了肌球衣的诞生:一种柔软、可穿戴的上身外肌。这是一种上臂带袖口的背心,并配有一个小盒子,里面装有所有不直接用于身体的技术。智能算法通过嵌入织物中的传感器来检测佩戴者的有意动作和所需的力。然后,电机缩短织物中与佩戴者肌肉平行的电缆,这是一种人造肌腱,通过这种方式支持所需的运动。这种协助始终与用户的动作保持一致,并且可以根据用户的个人喜好进行定制。用户始终处于控制状态,可以随时覆盖设备。

借助外肌提升耐力

研究人员最近在一项有12名参与者参与的研究中首次测试了这个原型:10名没有任何身体损伤的人,1名肌肉萎缩症患者(迈克尔·哈格曼)和1名脊髓损伤患者。结果很有希望:所有参与者都能够通过外肌更长时间地举起手臂和/或物体。健康受试者的耐力增加了约三分之一,肌肉萎缩症受试者的耐力增加了约60%,而脊髓损伤的受试者甚至能够进行三倍长的锻炼。外肌使其对肌肉的负担减轻,绝大多数参与者发现该设备使用起来很直观。

测试和改善外肌

尽管如此,产品进入市场还需要时间:“在下一阶段,我们希望在实验室外的自然环境中测试我们的原型,并利用测试结果进一步改进,”Michele Xiloyannis说,她也在苏黎世理工学院感觉运动系统实验室工作,目前正在为Myoshirt项目进行研究。

为了使该装置能够在人的衣服下不显眼、舒适地佩戴,必须进一步减小其尺寸和重量。目前,致动器和控制箱的重量为4 kg。研究人员希望通过专注于一个核心功能来最小化产品的尺寸,该功能支持用户在举起手臂时的肩膀。他们还与ETH附属公司MyoSwiss AG密切合作,该公司生产并销售一种软外骨骼——一种机器人套装。哈格曼说:“我特别喜欢的是研究人员如何与潜在用户合作反复开发他们的想法。”哈格曼已经在ETH协助测试了从原型到成品的各种技术辅助工具。有一点很清楚:他希望在未来继续保持活跃,并意识到支持性技术正是他实现这一目标所需要的。

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