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日本硬核青年打造“机械尾巴”,帮助残疾人保持身体平衡

核心提示:三位日本庆应义塾大学媒体设计研究科的硕士生近日再次抓住“尾巴”大开脑洞,设计了一款名为Arque的模拟生物尾巴的可穿戴式“拟人尾巴”,他们希望通过尾巴扩展身体功能,帮助平衡困难的老年人和残疾人保持身体平衡。

如果你可以“长出”一条尾巴,你想用它做什么?

早在 2012 年,日本的 Neurowear 公司就制造了可用大脑控制的机械尾巴原型,名为“Shippo”,但这个尾巴只会摆动。

当时该公司声称尾巴可以通过人类前额上的传感器读取人类脑电波,从而判断尾巴的运动方式,也就是说它可以根据你的心情调整摆动频率。参与设计 Shippo 的一名研究员曾试图让尾巴根据心率来摆动,他通过“Tailly”项目众筹资金,然而这个项目在仅仅筹集了 1.6 万英镑之后便被取消。

三位日本庆应义塾大学媒体设计研究科的硕士生近日再次抓住“尾巴”大开脑洞,设计了一款名为Arque的模拟生物尾巴的可穿戴式“拟人尾巴”,他们希望通过尾巴扩展身体功能,帮助平衡困难的老年人和残疾人保持身体平衡。

他们提出,在某些情况下人类可能会丧失平衡,比如在爬悬崖、搬重物的时候,摆动尾巴产生的力可以改变人的重心位置,安装在用户上半身的身体跟踪器可以估计重心,并由此驱动尾巴,这条尾巴能起到很大的作用。

当然,它还可以让使用者改变重心,从而失去平衡。在上周的 SIGGRAPH 大会上,研究人员认为机械尾巴还可以用来提高游戏体验,尤其是在 VR 游戏中,他们提出了“全身触觉反馈”的想法,当你在游戏中遇到诸如强台风之类的场景时,尾巴可以让人失去平衡。

据英国《每日电讯报》报道,这款名为 Arque 的尾巴原型是基于海马的尾巴,利用一系列人工脊椎和四块气动肌肉来移动。

图 | 海马尾巴构造

海马的尾巴有不同于其他动物的尾巴结构——它的横截面是方形的,4 个一组的 L 型骨板环绕成方形的尾部形态,保护中间的脊椎。据Science杂志的研究,在整个动物世界中,只有海马、海龙等极少数类群演化出了方形的尾巴,这种尾部结构能帮助海马更好地抵御外界的挤压和扭曲,并提高海马尾巴的抓握能力。

研究小组在他们的论文中提出,尾巴原型的尾部单元由不同数量的关节单元组成。每个关节由四个保护板和一个可调节重量的椎骨组成。在每一个关节,使用弹性绳将板块连接在一起,脊椎通过弹簧装置与这些板块相连。这能模拟海马骨架对横断面变形和压缩的抵抗力,同时也能产生支持尾巴运动的切向力和剪切力。

同时,Arque 的长度和重量可以根据佩戴者的身体进行调整。

图 | Arque 机械尾巴的“关节”

Dazed Digital杂志作家 Zoe Huxford 认为:“虽然这看起来很荒谬,但它有潜力做出相当惊人的事情;它可以用来帮助老年人活动,防止他们跌倒,可以在工人搬运重物时提供支持,还可以被纳入平衡康复计划。”

Luke Dormehl 在杂志Digital Trends中评论说,Arque 的机械尾巴可以被看作是一个正经的工作工具。“这在概念上有点像 LG 公司设计的可穿戴外套,我认为这可以用来帮助人们举起和搬运重物,给他们一个平衡力量。”

目前 Arque 机械尾巴还处在原型阶段,暂未上市。

最后开个脑洞,一次装四条尾巴是不是可以变身章鱼博士?

图 | 章鱼博士 Doctor Octopus(来源:互联网)

参考:

https://techxplore.com/news/2019-08-arque-seahorse-inspired-artificial-tail.html

https://www.telegraph.co.uk/technology/2019/08/05/robot-tail-could-help-reduce-risk-falling-elderly-say-japanese/

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