穿著陳舊的西服或萎縮的T恤可能不是最時(shí)髦的，但穿著它們對(duì)您的聲譽(yù)的傷害不大。然而，在戰(zhàn)場(chǎng)或工廠車間，不合適的機(jī)器人外骨骼可能會(huì)比人造假人大得多的問題。

如果外骨骼的關(guān)節(jié)與使用者的關(guān)節(jié)不對(duì)齊，則外骨骼可能會(huì)引起疼痛或傷害，其中許多外骨骼是由彈簧或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的。為了幫助廠商和消費(fèi)者減輕這些風(fēng)險(xiǎn)，研究人員在美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)開發(fā)了一種新的測(cè)量方法來測(cè)試是否骨骼和穿著它順利，和諧動(dòng)人的人。

在一份新報(bào)告中，研究人員描述了一種光學(xué)跟蹤系統(tǒng)(OTS)，與電影制片人用來使計(jì)算機(jī)生成的角色栩栩如生的動(dòng)作捕捉技術(shù)不同。

OTS使用特殊的攝像頭，這些攝像頭會(huì)發(fā)光并捕獲被布置在感興趣對(duì)象上的球形標(biāo)記反射回來的內(nèi)容。計(jì)算機(jī)會(huì)計(jì)算出標(biāo)記對(duì)象在3-D空間中的位置。在此，此方法用于跟蹤固定在其使用者身上的外骨骼和試件(稱為“工件”)的運(yùn)動(dòng)。

NIST的機(jī)器人工程師Roger Bostelman說：“最終的目標(biāo)是將這些人造物綁在人身上，戴上外骨骼，比較穿著這些人造物的人與外骨骼之間的差異，并觀察它們是否可以移動(dòng)。”該研究的主要作者。“如果他們彼此一致地移動(dòng)，那么它就正確地適合。如果他們以不同的方式運(yùn)動(dòng)，那它就不能正確地適應(yīng)，您可以從那里確定調(diào)整。”

Bostelman說，在這項(xiàng)新研究中，NIST研究人員旨在捕捉膝蓋的運(yùn)動(dòng)，這是人體相對(duì)簡(jiǎn)單的關(guān)節(jié)之一。為了評(píng)估其新方法的測(cè)量不確定度，他們建造了兩條人造腿作為測(cè)試臺(tái)。一個(gè)以現(xiàn)成的假肢為特征，而另一個(gè)以3D打印的膝蓋為原型，更接近于真實(shí)物體。還用蹦極繩將金屬板固定在腿上，以代表附著在身體上的骨骼外肢或測(cè)試假象。

在將標(biāo)記物固定在腿和板上之后，該團(tuán)隊(duì)使用OTS和數(shù)字量角器在整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)測(cè)量膝蓋角度。通過比較兩組測(cè)量值，他們能夠確定其系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確跟蹤腿部位置。