斯坦福大学的工程师开发出更稳定更高效的假肢脚

对于有假肢的人来说，远足径和其他崎rough的地形尤其困难。现在，斯坦福大学的工程师提出了更稳定的假体，这是设计它们的更好方法。在远足小径或带假肢腿的鹅卵石街道上冒险是一个冒险的提议，这是可能的，但即使在相对容易的地形中，使用假肢走路的人也比其他人摔倒的可能性更大。现在，斯坦福大学的机械工程师已经开发出了更稳定的假肢，并设计了更好的假肢，这对于失去小腿的人来说，可以使具有挑战性的地形变得更易于管理。

新设计的基石是一种三脚架脚，它通过在三个不同接触点之间主动转移压力来响应崎terrain的地形。与脚部工具一样重要的是，开发团队的目的是快速仿真和改进其原型。

“假肢仿真器使我们能够尝试许多不同的设计，而无需购买新的硬件” ，机械工程学副教授，斯坦福大学Bio-X成员 史蒂芬·柯林斯说 。他说：“基本上，我们可以尝试可能存在的任何疯狂的设计构想，并观察人们的反应，”而不必分别构建每个构想，而每个不同的设计可能要花费数月甚至数年的时间。

适应地形

在，大约有100万人失去了下肢，其作用远不止于此。腿部截肢的人在一年中跌倒的可能性高五倍，这可能是导致他们社交活动减少的原因 。更好的假肢可以改善活动能力，并改善整体生活质量。

特别令人感兴趣的领域之一是制造可以更好地处理粗糙地面的假肢。Chiu，Voloshina和Collins认为解决方案可能是三脚架，其后脚跟和两个前脚趾。配备位置传感器和电机后，脚可以调整其方向以适应变化的地形，就像脚完整的人可以在崎rough不平的地面上行走时移动脚趾并弯曲脚踝来补偿。

但是工程师们知道，完善设计将是艰巨的-即使采用简单的设计，传统方法也可能需要数年甚至更长的时间。Chiu说：“首先，您必须提出一个想法，然后对它进行原型制作，然后制作一个很好的机加工版本。” “这可能要花费几年时间，而且大多数时候您会发现它实际上并没有起作用。”

加速设计

Chiu和他的团队认为，他们可以通过开发仿真器来加速该过程，从而将设计过程抛在脑后。该团队没有建立一个可以在现实世界中进行测试的假肢，而是建立了一个基本的三脚架脚，然后将其连接到功能强大的机外马达和计算机系统上，该计算机和计算机系统控制着脚在用户移动各种类型的脚时的响应方式。地形。

通过这样做，团队可以将设计重点放在假体应如何起作用上—步行时脚趾应下推多大的力，脚后跟应有多弹性等等，而不必担心如何使设备轻巧，轻便。同时价格便宜。

到目前为止，该团队已经报告了与一名参与者的合作结果，该参与者是60岁的男性，由于糖尿病而失去了膝盖以下的腿，并且早期的结果令人鼓舞-使团队希望他们能够接受这些结果并将其转变为成为更有能力的假肢。

柯林斯说：“我们很高兴做的一件事就是将我们在实验室中发现的东西转化为轻巧，低功耗的廉价设备，这些东西可以在实验室外进行测试。” “如果进展顺利，我们希望帮助使其成为人们可以在日常生活中使用的产品。”

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