Exosuits——增强我们身体能力的可穿戴机器人技术——正在缓慢而稳步地离开漫画书的世界，成为现实。本周，科学家们推出了一款似乎达到了一个新里程碑的外衣，帮助用户更轻松地行走和跑步。
该套装是哈佛大学威斯生物启发工程研究所、内布拉斯加大学奥马哈大学和韩国首尔中央大学的研究人员合作的成果。也许更准确地描述为一对外短裤，该设备重量轻，完全便携，并且主要由柔性材料制成(电池和电机单元除外)。它的工作原理是使用电机拉动电缆，以在我们移动双腿时以自然且理想的最佳方式帮助伸展臀部，从而减少我们的身体为移动而消耗的能量。
内布拉斯加大学奥马哈分校的生物力学专家兼该项目的高级研究员 Philippe Malcolm 表示，以前的外衣已经可以降低步行的能源成本。较新的软外装能够做到这一点，而不会感到僵硬和限制运动范围。
但是，在创造便携式技术以增强一个人的跑步能力方面却没有那么幸运，因为与步行相比，跑步依赖于不同的关节和身体运动。虽然一个典型的人可以很容易地从步行过渡到跑步，但对于外衣来说却并非如此。
“为了不仅能够帮助跑步或行走，我们需要一个系统，”马尔科姆通过电话告诉 Gizmodo。为了克服这个障碍，该团队创建了一种算法来检测人是在跑步还是在走路。根据动作，它会切换到所需的“力配置文件”，以便外装完成其工作。
一旦他们创建了原型，他们就会与健康的人类志愿者在不同的步行和跑步场景中进行测试，包括在跑步机上或上坡时。在这些试验中，他们通过跟踪志愿者呼吸所需的氧气量来测量他们消耗了多少能量。这些实验的结果于周四发表在《科学》杂志上，结果一般但令人印象深刻。
“因此，我们发现步行时的能耗降低了 9%，跑步时的能耗降低了 4%，”马尔科姆说。“其他仅帮助步行或仅帮助跑步的设备减少了更多。但这些都是统计学上显着的[减少]。并且它们处于可以预期性能改进的数量级之内。”
减少的重量可能相当于在走路或跑步时分别减轻了 5 公斤或 7 公斤的腰部重量。但是需要做更多的研究才能真正证明外装可以帮助普通人跑得更远或更快。目前的设计仍有很大的改进空间。例如，虽然该设备现在重 5 公斤，但该团队正在开发一个仅重 3 公斤的系统。
虽然外短裤确实需要一些训练才能使用，但它们并不是非常复杂。
马尔科姆指出：“我们与已经使用实际套装进行了多次训练的健康人一起测试了该设备，因此您确实需要一定的时间来适应并学习如何从该系统中受益。” “[但]没有具体说明。你只要把它全部放进去，带着它走路和跑步一段时间。”
目前，这项研究是对这些设备未来的一瞥，可以根据情况针对不同的目的和功能进行修改。马尔科姆说，带有背部支撑的外装可以帮助人们更好地搬运重物，同时降低受伤的风险，而其他的可以帮助残疾人更好地康复或自行导航。
为了真正进入科幻领域，你可以将外衣与另一种新兴技术结合起来：让大脑与设备进行交流和操作的植入物，就像它们是另一个肢体一样。芝加哥雪莉瑞安能力实验室的生物力学工程师兼腿部+步行实验室的科学主席何塞 L.庞斯在《科学》杂志的一篇随附社论。
这并不是说这些西装已经没有任何现实世界的影响。
今年冬天，波士顿公司 ReWalk Robotics 开始向假肢康复诊所销售一种软外装系统，该系统基于哈佛团队开发的一些技术。所谓的 ReStore Exo-Suit于 6 月在被食品和药物管理局批准为一种医疗设备，用于帮助因中风引起的下肢残疾患者进行物理治疗。
这套西装主要集中在脚踝，而不是臀部，但使用相同的基本原理来帮助人们走路。