性能更佳的义足SoftFoot Pro可复制真足的骨骼结构

bjylkjyxgs2个月前新闻资讯58
摘要:

想象一下,如果你的一只脚(或双脚)无法适应不平的行走路面,或者无法灵活地向前迈出每一步。这就是大多数义足使用者的感受,不过一种实验性的新型义足可以改变这种状况。

无标题.webp

相比之下,人类的足部可以在很大程度上弯曲和伸展,使我们在不平或倾斜的地面上保持直立,并在行走时帮助我们的双腿向前移动。SoftFoot Pro 的设计旨在为假肢提供同样的功能。

该原型设备由意大利技术研究所的曼努埃尔-卡塔拉诺(Manuel G. Catalano)及其同事创造,完全没有动力,重量仅为 450 克(1 磅)。它可以承受佩戴者高达 100 千克(220 磅)的负荷。

近距离观察 SoftFoot Pro 的脚趾

无标题.webp

从照片中可以看到,SoftFoot Pro 包含五条由高强度塑料片段连接而成的平行链。每条链的前段复制趾骨,后段复制跖骨(从每个脚趾的根部一直延伸到脚跟)。

弹性连接器用于连接每段链条。每条链条上都有一根内部钢缆,固定在钛合金脚跟上。

爬坡时,SoftFoot Pro 的脚趾会弯曲

五根链条的上方是一个钛制的足弓装置。它的一端与趾骨基部相连,另一端与脚跟相连。这两个连接点可使趾骨和脚跟相对于足弓转动。这种装置的功能与人类足部的足底筋膜相同,后者是连接跟骨和脚趾根部的一条组织带。

就像足底筋膜对脚部的作用一样,足弓机制使 SoftFoot Pro 在每一步结束时脚趾弯曲,从而储存能量,然后在脚抬离地面向前迈出下一步时释放能量。据报道,当假肢重新落地时,其灵活的设计可以吸收 10% 到 50% 的冲击能量。

一名志愿者在凹凸不平的路面上对 SoftFoot Pro 进行测试

此外,在爬坡时,SoftFoot Pro 还能让脚趾相对于脚的其他部分弯曲,使使用者保持直立,而且它还能适应不平的地形,防止使用者翻倒。该装置还能让用户更轻松地完成跪姿或蹲姿等动作,此外,由于它不会受到水的不利影响,因此可用于各种户外活动。

在汉诺威医学院和维也纳医科大学进行的临床试验中,截肢者志愿者已经对 SoftFoot Pro 进行了测试。此外,苏黎世联邦理工学院的Anymal四足机器人和东京大学的HRP-4人形机器人也对该技术进行了测试。

您可以在下面的视频中看到 SoftFoot Pro 复制人脚的动作。

相关文章

国际空间站正在进行太空行走准备 以迎接Starliner和货运飞船的抵达

国际空间站正在进行太空行走准备 以迎接Starliner和货运飞船的抵达

摘要:远征 71 号乘员组继续为三次太空行走做准备,同时一艘装满食物、燃料和补给品的货运飞船在地球轨道上向国际空间站(ISS)飞去。在地球上,两名宇航员正倒计时,准备乘坐波音公司的"Star...

中国科学家正设计北斗“月球版” 实现月面导航需21颗卫星

中国科学家正设计北斗“月球版” 实现月面导航需21颗卫星

摘要:我国科学家提出了一项令人兴奋的设计方案,计划建造一个由21颗卫星组成的近月空间导航星座。据介绍,该设计方案深度融合了中继通信的高效性、月面导航的精准度及星座系统构建与长期运维的经济性考量,旨在通...

研究人员提出了基于原子尺度缺陷的永久数据存储新途径

研究人员提出了基于原子尺度缺陷的永久数据存储新途径

摘要:随着互联网、社交媒体和云计算的发展,全球每天产生的数据量正在激增。这就需要有新的技术来提供更高的存储密度,并结合安全的长期数据存档,这远远超出了传统数据存储设备的能力。德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹...

欧空局“火星快车”以壮观的火星图像纪念25000圈轨道飞行

欧空局“火星快车”以壮观的火星图像纪念25000圈轨道飞行

摘要:欧空局的"火星快车"最近完成了第25000次环绕火星飞行--为纪念这一时刻,这架轨道飞行器又一次捕捉到了红色星球的壮观景象。新的高空视图是由火星快车的高分辨率立体相机(HRS...

植物油应该取代黄油 这项综合研究证实了这一点

植物油应该取代黄油 这项综合研究证实了这一点

摘要:虽然人们普遍认为橄榄油和其他植物性脂肪比黄油更健康,但科学家们现在已经全面地提出了这一观点,将一些饮食干预研究和以前的队列研究结合在一起,这些研究都表明了这种生活方式的选择如何影响严重疾病的风险...

NASA卫星跟踪的植物荧光可以提前几个月预测山洪暴发的干旱

NASA卫星跟踪的植物荧光可以提前几个月预测山洪暴发的干旱

摘要:植物生产力的异常飙升可能预示着土壤水分即将严重流失。美国国家航空航天局(NASA)的卫星对这种微妙的光亮进行了跟踪,为不同地貌的潜在山洪暴发提供了预警。2012年夏天,美国大部分地区在几乎没有任...