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人類本能地采用步態(tài)條件下需要最少能量的步態(tài)。在沒有意識到的情況下,我們不斷調(diào)整我們的步伐,步幅和腳步。但我們能否有意識地使用這些參數(shù)來影響我們的能源消耗?
EPFL的Biorobotics實驗室的研究人員研究了8個步態(tài)參數(shù),以開發(fā)一個復雜的軟件程序,該程序使用化身來預測人們走路時使用的能量,具體取決于他們的行走方式。該研究已發(fā)表在科學報告中。共同主要作者薩勒曼法拉吉(Salman Faraji)將他的論文的整個部分專門用于這一主題。
化身,配備兩條腿和腳的軀干,可以自由配置。用戶輸入他們的身高和體重,然后可以設定步行速度,他們的雙腳之間的距離(步幅和步幅),以及腳抬起,以及軀干和地面的傾斜度。它們還可以增加質(zhì)量并模擬在身體的不同部位被推或拉的效果。每當修改參數(shù)時,實時顯示燃燒的卡路里數(shù)和能量消耗。
制作自定義外骨骼
這一開創(chuàng)性的軟件借鑒了近期文獻中出現(xiàn)的大量實驗,并提供了大量潛在的應用 - 特別是在醫(yī)學領域。“該軟件可用于選擇外骨骼或定制修復體的最佳設計,以減少用戶的工作量。例如,通過可穿戴外骨骼,我們可以優(yōu)化電池和執(zhí)行器的位置,或確定理想的步行用戶首選速度的模式,“共同作者Amy Wu說。該軟件甚至可以確定背包應該穿在哪里以最小化能量消耗。“另一方面,如果你的目標是燃燒卡路里,那么該軟件可用于尋找一系列具有高代謝成本的運動。”
該軟件是在機器人實驗室中創(chuàng)建的,最初用于研究用于人形機器人的人體步態(tài)機制。“人類行走的方式非常復雜。對于人形機器人來說,所需的控制水平是一個巨大的挑戰(zhàn),而這通常不能讓它變得非常復雜,”法拉吉說。“在我們真正理解人類,動物和機器人運動的所有參數(shù)之前,我們還有很長的路要走。”
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