9月13日消息，據(jù)BBC報(bào)道，喬納森?羅西特（Johnathan Rossiter）驕傲地展示他的新褲子。它顏色絢麗，適合跑步，但更值得注意的是，它不僅僅是名牌萊卡的產(chǎn)品，而其本身是一款軟體機(jī)器人。羅西特說(shuō):“我們都會(huì)變老，我們的行動(dòng)能力也會(huì)隨著減弱。我們想做的是給人們一些額外的幫助，盡可能長(zhǎng)時(shí)間地保持他們的獨(dú)立性?！?/p>

許多英國(guó)研究人員認(rèn)為，這種未來(lái)遠(yuǎn)景可能需要依賴于可穿戴的軟體機(jī)器人。為此，他們開(kāi)發(fā)出機(jī)器人肌肉、充氣的塑料氣泡，可以把腿從坐著的姿勢(shì)支撐為站立姿勢(shì)。將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到褲子中可能還需要10年的時(shí)間，但它將增強(qiáng)我們?cè)谧钚枰臅r(shí)候站立和行走的能力。

圖1：最新機(jī)動(dòng)技術(shù)，左側(cè)是加強(qiáng)“袖口”以支撐膝蓋，右側(cè)則是人造肌肉以幫助支撐機(jī)械腿

誰(shuí)會(huì)穿智能褲裝？

來(lái)自英國(guó)布里斯托爾大學(xué)的羅西特教授解釋說(shuō):“英國(guó)大約有1000萬(wàn)殘疾人。這包括有功能性殘疾的人，也包括那些年老時(shí)行動(dòng)不便的人?！钡?046年，65歲及以上人口比例可能會(huì)增長(zhǎng)到總?cè)丝诘慕姆种?。英?guó)約有120萬(wàn)人患有中風(fēng)，其中許多人移動(dòng)時(shí)將需要幫助。人們所經(jīng)歷的問(wèn)題可能包括走路、坐下和站立，也可能是其他日常任務(wù)，比如穿衣。

社會(huì)服務(wù)將承受越來(lái)越大的壓力，以提供更多的照顧者和職業(yè)治療。這激起了羅西特的靈感，他利用EPSRC (英國(guó)工程與自然科學(xué)研究理事會(huì)資助的200萬(wàn)英鎊資金開(kāi)發(fā)機(jī)器人解決方案，以改進(jìn)傳統(tǒng)的手杖、輪椅或電動(dòng)代步車。在本周于赫爾舉行的英國(guó)科學(xué)節(jié)上，研究人員首次展示了這種技術(shù)和應(yīng)用它們的服裝。

羅西特教授表示:“我們的目標(biāo)之一就是以一種人造形式復(fù)制人類肌肉，以便于把它們縫進(jìn)褲子里，這樣就有了可以幫助人們行動(dòng)的動(dòng)力褲?！?/p>

智能褲裝涉及什么技術(shù)？

羅西特教授與來(lái)自英國(guó)各地的科學(xué)家合作，將納米粒子科學(xué)、功能性3D打印、智能材料開(kāi)發(fā)和人工肌肉技術(shù)結(jié)合在一起。他說(shuō):“軟體機(jī)器人能夠制造出與傳統(tǒng)機(jī)器人截然不同的復(fù)雜材料和結(jié)構(gòu)。我們已經(jīng)研究過(guò)許多生物，它們的動(dòng)作非常復(fù)雜，它們的感知和控制能力非常強(qiáng)，就像章魚(yú)一樣，它們可以彎曲和扭曲擠進(jìn)狹小的空間中。我們可以把這些能力中的部分植入到人造肌肉中，然后再融入到衣服內(nèi)?！?/p>

在科學(xué)節(jié)上，羅西特教授的團(tuán)隊(duì)展示了人造肌肉。在外人看來(lái)，它們看起來(lái)像一串串用透明塑料制成的雞尾酒香腸(感覺(jué)像塑料袋)，可以充氣。一旦膨脹，整個(gè)結(jié)構(gòu)就會(huì)像肌肉一樣收縮起來(lái)，雞尾酒香腸就會(huì)變得像珠串的形狀。人造肌肉能產(chǎn)生相當(dāng)大的力量，布里斯托大學(xué)的研究人員證明，它能將機(jī)器腿從坐著的姿勢(shì)支撐位站著的姿勢(shì)。

圖2：人造肌肉就像由透明塑料制成的長(zhǎng)長(zhǎng)的雞尾酒香腸

另一場(chǎng)演示顯示，幾根充氣的長(zhǎng)塑料香腸袖口，它們排列在膝蓋周圍。一旦充氣，它就變得更硬，對(duì)膝蓋起到更大的支撐作用。羅西特教授解釋稱:“這意味著你可以站得更舒服?！?/p>

不過(guò)，在日常生活中使用它們可能會(huì)產(chǎn)生許多噪音。研究團(tuán)隊(duì)表示，他們的愿景是使用電活性聚合物，即需要電力的材料。羅西特教授表示：“這種設(shè)計(jì)很好，因?yàn)槟阌锌梢苑旁诳诖锏氖謾C(jī)電池、鋰聚合物電池。有了這些，你就有了可以通電的材料，它們就會(huì)像肌肉一樣收縮?！碑?dāng)然它們會(huì)保持靜默。

一旦嵌入到褲子中，就可以使用嵌入式控制系統(tǒng)，電活性聚合物本身會(huì)產(chǎn)生電信號(hào)。羅西特解釋說(shuō):“所以我們有能力通過(guò)同樣的物質(zhì)測(cè)量某個(gè)人的動(dòng)作，而同樣的物質(zhì)也會(huì)將力量傳遞給這個(gè)人。這些材料將充當(dāng)傳感、計(jì)算媒介，然后把力量送到正確的地方?！?/p>

這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)提供延長(zhǎng)老年人獨(dú)立生活的潛力，但潛在的負(fù)面影響可能會(huì)讓人們放棄使用自己的肌肉，然后變得越來(lái)越虛弱。但作為一種康復(fù)設(shè)備，它將發(fā)揮巨大作用。羅西特解釋說(shuō):“那些身體較弱的人會(huì)變得更強(qiáng)壯，使用這種設(shè)備/褲子（運(yùn)動(dòng)褲）使他們的腿和膝蓋變得更強(qiáng)壯?！?/p>

毫無(wú)疑問(wèn)，核心技術(shù)正以突飛猛進(jìn)的速度發(fā)展，研究人員正在付諸行動(dòng)。但這種褲子仍然只是一條色彩鮮艷的打底褲，至少目前如此。

堅(jiān)持時(shí)尚風(fēng)格

研究人員還設(shè)計(jì)了空氣驅(qū)動(dòng)的褲腰，只要按一下按鈕，褲子的腰部就會(huì)松開(kāi)，掉到地板上。雖然這些演示只是漫畫效果，但具有真正的實(shí)際潛力。羅西特教授稱：“功能性大小便失禁的人就是不能及時(shí)趕到廁所，最終只能使用護(hù)墊。這對(duì)他們的生活方式來(lái)說(shuō)是個(gè)可怕的改變，我們也在努力避免這種情況的發(fā)生?！?/p>

機(jī)器人衣褲也需要清洗。然后是風(fēng)格問(wèn)題。例如，79歲的老年人是否愿意花時(shí)間選擇五顏六色的萊卡褲子，這是有爭(zhēng)議的。所以它們必須看起來(lái)好看，但誰(shuí)的品味更合適呢？這可能意味著，緊身衣或其他更寬松的內(nèi)衣需要與該技術(shù)共同開(kāi)發(fā)。

即將投入使用？

羅西特教授說(shuō)：“我們正在反思：如果我們相對(duì)健康，隨著我們慢慢變老，我們會(huì)變成什么樣的人？醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)很喜歡我們的發(fā)明。他們已經(jīng)意識(shí)到，如果要與人體互動(dòng)，最好是柔軟的東西，而不是那種可怕的堅(jiān)硬外骨骼?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)的下一階段工作將包括與臨床醫(yī)生、慈善機(jī)構(gòu)和假肢設(shè)備公司合作。羅西特教授預(yù)測(cè)，如果有好的設(shè)計(jì)和制造公司參與，這款智能褲裝有望在10年內(nèi)上市。但正如羅西特解釋的那樣:“它們可能是智能膝蓋骨、智能腳踝支撐或智能褲子。因此，我認(rèn)為，在幾年之內(nèi)，簡(jiǎn)單易用的產(chǎn)品會(huì)相對(duì)迅速地出現(xiàn)?！?/p>

但首先，這些研究人員還有很多問(wèn)題需要解決。比如如何在褲子里儲(chǔ)存足夠的能量而又不會(huì)變得太沉，以及如何長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存能量。正如羅西特教授所指出的那樣:“你不會(huì)想走到山頂后，卻突然發(fā)現(xiàn)自己無(wú)法從另一邊下去。”（小?。?/p>