机器人甘蔗可以提高行走稳定性

通过将电子和计算技术添加到自古代以来一直存在的简单拐杖，研究人员团队哥伦比亚工程将其转化为21世纪的机器人设备，可以在步行到老年人和其他流动性受损的机器人帮助。

由Sunil Agrawal领导的团队，机械工程教授和哥伦比亚工程的康复和再生医学，已经展示了使用自主机器人“走路”以及一个人提供轻触支持，much as one might lightly touch a companion’s arm or sleeve to maintain balance while walking. Their学习今天发表了IEEE机器人和自动化字母。

“经常，老年人受益于轻型手持支持，”Agrawal解释说，他也是哥伦比亚大学数据科学研究所的成员。“我们已经开发了一个贴身的机器人拐杖，该机器人可以自动跟踪行走人员并与之移动，”他继续。“受试者在垫子上散步在垫子上，而垫子记录步长和步行节奏，基本上是走路的空间和时间参数，以便我们可以分析一个人的步态和轻微触摸对它的影响。”

（左）犬的视图。LIDAR定位在机器人的后部，以便更好地观察受试者的腿。（右上角）虚拟环境。（右下方）实验设置，带有VR耳机的主体，并与犬保持轻触接触。|信贷：Danielle Stramel和Sunil Agrawal / Columbia Engineering

浅色机器人甘蔗，称为犬，充当甘蔗的移动助手。该器件在步行期间提高了个人的预言，或空间中的自我意识，从而提高了稳定性和平衡。

有关的：建立手术机器人的触觉反馈的挑战

“这是一种新的方法，为个人提供环境提供帮助和反馈，”Joel Stein，Simon Baruch教授，哥伦比亚大学欧洲欧文大学医学中心康复和再生医学系的康复和康复教授共同撰写了Adrawal的研究。“该策略具有各种条件的潜在应用，特别是具有步态障碍的个人。”

为了测试这款新设备，团队用虚拟现实眼镜安装了12名健康的年轻人，它创造了一种可视环境，围绕用户震动 - 侧向和向前落后 - 不平衡他们的行走步态。每个受仪器垫上的受试者在仪器垫上行走了10圈，在用这些视觉扰动进行测试的条件下，无论是机器人手杖。在所有虚拟环境中，具有机器人拐杖的光触摸支撑导致所有受试者缩小其脚步。较窄的脚步，其代表支撑基部的降低和较小的质量振荡，表示由于光触摸接触而导致的步态稳定性的增加。

“我们研究的下一阶段将是在老年人和平衡和步态赤字上测试这个设备，以研究机器人甘蔗如何改善它们的步态，”他指导机器人和康复（咆哮）实验室。“此外，我们将以健康的个人进行新的实验，除了他们的愿景外，我们将扰乱头颈动作，以模拟人们的前庭赤字。”