非动力可穿戴设备：让你成为更好的跑步者

伊朗研究人员刚刚通过了容易被忽略的标准制造了一种可穿戴设备，在运行时降低人体的新陈代谢率。

伊朗生物医学工程师团队制作了一个无动力的外骨骼，可以降低跑步时的新陈代谢率。这一消息是人体增强科学的一个重要里程碑，研究人员长期以来无法制造一种轻量级可穿戴设备，可提高运动时人体新陈代谢率。甚至动力外骨骼也难以改善代谢率。在2000年代中后期，机器人辅助步行领域的先驱之一，Ekso Bionics的研究人员说很难创造出一种足够轻便的机器人，但足以提高代谢耐力。挑战如此难以破解，证明了人体的效率。

目前市场上有许多非动力的外骨骼设备，包括Noonee，Spring Loaded Technology，Cyber dyne和Ekso Bionics的模型。但这些装置在提供额外支持或力量辅助的同时，并未降低新陈代谢率。由伊朗研究人员开发的无动力外骨骼在运行期间将代谢率降低了8％。它通过跑步者的“剪刀踢”的回收运动起作用。

首席研究员Rezvan Nasiri说身体的往复运动可以回收这些能量，从而使我们能够创造出无动力的外骨骼。无需外接电池，使设备轻巧且不引人注目，用户不需要以恒定速度运行以实现代谢率降低。”

该轻型设备不依赖于电机或传感器，而是依赖于旋转弹簧系统。乔治亚理工学院机械工程与生物科学教授Greg Sawicki博士说他们的团队已经找到了一种方法来重新构建肌肉骨骼系统的结构，只需要一个弹簧，基本上可以让跑步者相当于一个新的身体部位和另一个交换能量的途径。可穿戴机器人实验室人体生理学负责人说他们的研究对我们的领域有着巨大的影响，很高兴看到这一开拓性工作的结果。这项研究特别令人着迷，因为它在自然已经优化的机械系统上被动地改进了。科罗拉多大学博尔德分校综合生理学副教授Rodger Kram博士说通过在他们的腿上添加装置来降低身体完整人类的能量成本是非常困难的。实现这一目标是人体增强领域的巨大突破，因为人类在运动过程中非常擅长最小化代谢能量成本。到目前为止，还没有人能够为人类增加一种能够减少运动代谢能量消耗的装置。

该研究结果于本月发表在IEEE神经系统与康复工程学报（TNSRE）上。虽然这项工作本质上是学术性的，但研究人员创造的设备仍然具有极强的商业吸引力。