研究人员开发自行走的机器人外骨骼

加拿大滑铁卢大学的机器人研究人员正在开发机器人领域的下一个重大进展：自行走的机器人外骨骼。这种新技术包括假肢腿，可以通过人工智能（AI）的使用独立思考和移动。

新开发的系统依赖于人工智能和计算机视觉的组合，通过观察周围环境并调整运动来模仿人类的行走方式。

该研究发表在《IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics》杂志上，是一系列研究论文的一部分，题为“模拟机器人外骨骼和假肢的站立到坐下的生物力学，具有能量再生”。

布罗科斯拉夫·拉什科夫斯基（Brokoslaw Laschowski）是系统设计工程的博士生，她目前正在领导大学的ExoNet研究项目。

“我们正在给机器人外骨骼视觉，使其能够自行控制，”拉什科夫斯基说。

尽管已经有由电机控制的外骨骼腿，但它们并不是理想的，因为用户需要通过智能手机应用程序或操纵杆进行手动控制。

“这可能会带来不便和认知负担，”拉什科夫斯基说。“每次你想要执行新的运动活动，你都必须停止，拿出智能手机并选择所需的模式。”

人工智能和可穿戴摄像头

为了改进这个系统并克服一些限制，研究团队为外骨骼用户配备了可穿戴摄像头，并优化了人工智能计算机软件，以便高效、准确地处理视频信号，识别障碍物，如楼梯、门和其他环境方面。

研究团队现在将寻求向电机发送指令，使机器人外骨骼更加令人印象深刻。一旦实现这一点，它们就能够爬楼梯和避开各种障碍。另外，它们将能够分析用户的当前运动和即将到来的地形，以便采取适当的行动。

拉什科夫斯基的导师是工程教授和加拿大研究椅位的生物机械系统动力学专家约翰·麦克菲（John McPhee）。

“我们的控制方法不需要人类的思考，”拉什科夫斯基说。“与自主汽车一样，我们正在设计自主外骨骼和假肢，它们可以自行行走。”

研究人员的另一个目标是通过使用自充电电池来提高机器人骨骼的能量效率，这些电池可以通过人类的运动来充电。

外骨骼的进步

研究团队的新工作真正推动了外骨骼的发展。在过去的几年里，机器人领域已经取得了各种进展。例如，本田公司在2019年宣布他们正在开发外骨骼来增强人类的力量。与此同时，日本正在使用外骨骼帮助人们在老龄化时继续工作。

然而，自行走的机器人骨骼要难得多，这就是为什么这个新进展如此令人兴奋和有价值的原因。