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人们在考虑用于照顾老年人的机器人时，大多数人想到的是帮助做饭、打扫卫生和社交活动的人形机器人。为什么没有把能帮助老年人独立生活不需要照顾的机器人放在首位呢？行走辅助设备就是这样一种工具。
维持老年人品质生活的一个关键因素就是让他们自由行动。能独立行走是独立生活的基础，也是保持生活质量和自主权的重要因素。在老龄人口中，各种各样的身体健康问题导致他们无法自由行动，从中风到骨折恢复差再到肌肉量的普遍损失。因此，无法行动是导致老年人孤独问题的关键所在，这一点都不难理解，如果你不能离开自己的房子，你能做的事情就更少了。
自由行走的首要问题是要肌肉足够有力，这不仅是为了行走，也能协助完成日常生活中的相关任务，例如坐着到站起来的瞬间（反之亦然）以及上下楼梯。由于各种原因，老年人的肌肉力量不断减弱，这是这个人群的人在面对类似任务时最大的困难。 LSRO（瑞士洛桑联邦理工学院）与NCCR Robotics联合提出了一个针对这种情况的辅助设备。它基于外骨骼，目的是在家里使用，不需要固定的人协助。它让能人们正常行走，没有任何障碍。它只在有需要时提供辅助肌肉力量，而不需要任何特别的命令，例如腿的自然动作。
第一个原型机把关注的焦点放在了辅助行走的关键关节髋关节上，并假设膝盖和脚踝的功能仍然正常。瑞士团队所建议的“局部设备”可能为解决老年人所面临的问题提供了一个有前景的解决方案，他们遇到最大的问题是某个关节比较弱（这里是髋关节），这个局部设备将为老年人提供一种比完全外骨骼重量更轻、侵入性更小的解决方案。将这些需求转化为工程规范，得出了以下要求：单个电动自由度（股骨在矢状平面上的转动），能完全自由行走，大功率但重量轻，正常行走的“透明度”，不用任何形式的具体控制操作（如“操纵杆”命令）。 我们设备的动力学设计是这样的，扭矩的固有高度是在股骨的水平位置上的（通常用于从坐着到站立，爬楼梯），在站立或行走姿势时能反向驱动（依从性高，“透明度”），从而让人能轻松、快速地行走。电动机和末端执行器的传动比将持续调整至最佳值。 我们已经开发了新型驱动器以满足日常生活常见活动的要求。例如，使用滚珠丝杠和连杆机构的可变减速器来辅助不同的活动，例如从坐姿到站起来，或者正常行走。从坐着到站起来时，髋关节的弯曲角度纵向约为70°，因此需要很高的转矩。行走时不需要大转矩，但要求更高的动态性。因此，当弯曲角度变得不太重要时，小减速比有更高的适用性。为了能达成这种特殊的传动要求，可以用滚珠丝杠和类似挖掘机的机制来实现。 这种机器人髋关节矫形器正在瑞士洛桑联邦理工学院的LSRO、苏黎世联邦理工学院的SMS实验室以及多家老人护理临床中心进行联合组装和测试。用户使用它能够自己行走，这非常重要，而外骨骼却做不到这一点。事实上，由最佳设计的装置外加的限制可能会掩盖它本来所能提供的好处。运动学配置、整体质量或用户界面等不同设计参数的影响正由苏黎世联邦理工学院的SMS实验室进行评估。 |
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