XoMotion自平衡外骨骼机让脊髓损伤患者站起来跳舞

许多脊髓损伤患者也有戏剧性的灾难故事：潜水事故、车祸、建筑工地灾难。但 Chloë Angus 的故事却截然不同。2015 年的一个晚上，她在家时，她的右脚开始刺痛并逐渐失去知觉。她设法自己开车去了医院，但在接下来的几天里，她失去了所有的感觉和对双腿的控制。医生在她的脊髓内发现了一个无法切除的良性肿瘤，并告诉她她再也不会走路了。但 Angus 是一位喷气式时装设计师，他不是那种对这样的消息坐以待毙的人。

十年后，在 1 月份的 CES 科技贸易展上，Angus 展示了她在加拿大公司 Human in Motion Robotics 的电动外骨骼中的舞蹈动作。“脊髓受伤后重新开始走路很酷，但重新开始跳舞会改变游戏规则，”她在世博会现场对人群说。

该公司将于 4 月下旬开始对其 XoMotion 外骨骼进行临床试验，最初测试一种用于康复设施的版本，作为迈向像 Angus 这样的人可以带回家的个人使用外骨骼的垫脚石。XoMotion 只是第二款具有自平衡功能的外骨骼，这意味着用户无需依靠拐杖或助行器，可以解放双手来完成其他任务。

“凭借我们拥有的技术，'你再也不会走路了'这句话在当今时代已不再适用，”Angus 说。

腰部以下瘫痪的 Chloë Angus 在 XoMotion 外骨骼中展示她的动作。 XoMotion 运动

XoMotion 外骨骼的起源

Angus 担任 Human in Motion 的生活体验总监，自 2016 年以来一直参与该公司及其技术。就在那时，她在温哥华的西蒙弗雷泽大学遇到了几位学者，他们对外骨骼提出了一个新颖的想法。Siamak Arzanpour 教授和他的同事 Edward Park 希望利用尖端机器人技术来构建一种自平衡装置。

当时，有几家公司都有可用于康复设置的外骨骼，但该技术有许多局限性：最值得注意的是，所有这些外骨骼都需要拐杖来稳定使用者在行走时的上半身。更重要的是，用户需要帮助才能进出外骨骼，而这些设备通常无法处理转弯、台阶或斜坡。Angus 记得在 2016 年试用了 Ekso Bionics 的外骨骼：“到了周末，我说，'这很有趣，但我们需要构建更好的外骨骼。

Human in Motion 的首席执行官 Arzanpour 表示，他的团队一直被制造自平衡外骨骼的工程挑战所吸引。 “当我们与 Chloë 会面时，我们意识到我们设想的就是用户需要的，”他说。“她验证了我们的愿景。”

在芝加哥 Shirley Ryan Ability 实验室进行外骨骼研究的 Arun Jayaraman 正在与 Human in Motion 合作，于今年春天进行临床试验。他说，与需要手臂支撑的外骨骼相比，自平衡外骨骼更适合在家中使用：“必须使用助行器和拐杖等辅助设备，这使得很难在水平地面、坡道、路缘或不平坦的表面等表面上过渡。

自平衡外骨骼如何工作？

自平衡外骨骼使用的技术与现在进入市场的许多人形机器人中的技术大致相同。它们在踝关节、膝关节和髋关节处有成束的致动器，一系列传感器用于检测外骨骼的移动位置和周围环境，以及非常快速的处理器来处理所有传感器数据并为设备的下一步行动生成指令。

虽然自平衡外骨骼比需要手臂支架的外骨骼更笨重，但 Arzanpour 表示，它们赋予用户的独立性使该技术成为明显的赢家。他还指出，自平衡模型可以被更广泛的人使用，包括上半身力量和活动能力有限的人。

当 Angus 想戴上 XoMotion 时，她可以用应用程序从房间的另一端召唤它，并命令它坐在她的轮椅旁边。她能够在没有帮助的情况下将自己转移到设备中，然后使用连接到外骨骼的简单纵杆来控制其运动。她指出，外骨骼可以与各种不同的控制机制一起工作，但有线连接被认为是最安全的：“这样，就不会丢失 Wi-Fi 信号，”她说。当她将设备置于工程师为她创造的“舞蹈模式”时，她可以放下控制器，依靠外骨骼的传感器来捕捉她躯干的细微变化，并将其转化为腿部运动。

家用外骨骼面临哪些挑战？

XoMotion 并不是第一款提供免提使用的外骨骼。这一荣誉属于法国公司 Wandercraft，该公司的康复模式已经在欧洲和美国获得了监管部门的批准，现在正在开始对家庭模式进行临床试验。但 Arzanpour 表示，XoMotion 提供了比 Wandercraft 设备更多的技术进步，包括机器人关节和用户生物关节的精确对齐，以确保不会对身体施加过度压力，以及执行器中的扭矩传感器，以收集有关机器运动的更准确数据。

参与 Wandercraft 临床试验的新泽西理工学院 （New Jersey Institute of Technology） 副教授 Saikat Pal 说，获得家用模型的批准对任何外骨骼公司来说都是一个挑战。“对于将在家中使用的 ny 设备，参数将与诊所不同，”Pal 说，“每个家庭看起来都不同，间隙也不同。 当你把设备搬回家时，工程问题要复杂几倍。

Angus 说，她相信 Human in Motion 的工程师会在几年内解决这些问题，使她能够将 XoMotion 带回家。她已经等不及了。“你知道坐 14 个小时的长途汽车是什么感觉吗？你好想伸展一下。现在想象一下，你的余生都住在那个飞机座位上，“她说。“当我进入外骨骼时，我的背部只需要几分钟就可以拉长。” 她想象着早上戴上 XoMotion，做一些伸展运动，然后给丈夫做早餐。也许只有几次舞蹈休息。