多种传感器用在国产新型机械外骨骼设备中
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在现代工业化领域，提高工作效率非常重要，不仅能在一定程度上减少不必要的资源浪费，更重要的是给长年累月负荷工作的工人们减少负担。在体力劳动中，工人经常需要搬运重物，长期从事高强度重复动作，容易给他们带来身体损伤。机械外骨骼可有效为劳动工人们提供额外能量，为他们减轻负担。
节目中的腰部助力外骨骼设备画面。资料图
2018年2月11日，央视财经频道和英翼文化科技联合出品的大型全球高校极客挑战节目《极客出发》第二季CCTV2播出第九期节目，将带领观众认识可穿戴的机械外骨骼如何在工农业生产和服务行业彻底解决这个问题。
据悉，这一期《极客出发》的主题是“轻量生产”。机械外骨骼的出现能够彻底解决这个问题。它是一种由钢铁框架构成并且可让人穿戴的机器装置，这个装备可以提供额外能量来供四肢运动，能帮助体力劳动者减轻十到二十公斤的重量，在一定程度上防止疲劳作业。来自北京大学和哈佛大学的极客们带来了两款机械外骨骼，分别是腰部助力外骨骼和上肢增强外骨骼。
据科技发明人王潮介绍，腰部助力外骨骼总重5.5kg，可增加30kg的力量，拥有两套控制系统。一套是自适用控制系统，通过陀螺仪、压力传感器，和角度传感器来预测穿戴者的运动状态，给穿戴者增加力量。另外，穿戴者可以通过使用控制手套进行自主控制。
哈佛大学极客们带来的上肢增强外骨骼也毫不逊色，近腰部的两个马达能够探测人的运动，当穿戴者改变姿势时它可以自动工作，轻松提起重物。
为了让观众直观感受这两款机械外骨骼对腰部力量的支撑作用，极客召集人、哈佛大学中国项目部主任康义德上台体验机械外骨骼，并举起40kg的加重轮胎。佩戴上肢增强外骨骼的康义德表示十分轻松。他说，机械外骨骼起到了很大的帮助，佩戴前举加重轮胎肯定非常重，但现在他感觉非常轻，完全没问题。而穿戴腰部助力外骨骼的余慧也非常惊讶，她体重90斤，单手就能举起来80斤的轮胎。
这一期节目，来自北京大学与哈佛大学的极客们需要使用外骨骼一边翻炒花生，一边智力抢答，答对一题加一块木炭，另外一队则加一斤沙子作为惩罚。炒熟之后将由炒货店专业人员检查，合格的需要打包五十份，最先完成并按铃者赢得挑战。
面对挑战，北京大学的极客为了在炒花生的过程中对力量有更好的控制，将外骨骼模式调成了手动模式。哈佛大学极客身上的机械外骨骼有40多个传感器，可根据人体细微动作的变化而用力，而且它固定在腰部，起到支撑作用，有效地缓解了极客的疲劳。
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