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Highlighting JAPAN

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科学技术

用假肢来打破世界纪录

研发假肢的远藤谦先生把自己的目标定为,在2020年东京残奥会100米短跑比赛上,让穿戴假肢的选手刷新东京奥林匹克金牌得主的记录。


在事故和疾病中失去了下肢的人们,可以穿着上代替腿的假肢。这种被称之为“叶片弹簧”的竞技用假肢,是一种用很薄的碳纤维复合材料制作成的曲型假肢,它的弹性高,可以弹跳式的快速行走。但是,不管假肢再怎么好,说到底也还是需要和竞技者本人的身体能力结合在一起才能产生记录。

身为索尼计算机科学研究所副研究员的远藤谦说:“叶片弹簧的弹性高并不意味着速度更快,假肢需要根据竞技者的肌肉和身体的平衡来设计。不过竞技者的肌肉和身体潜力是在时刻变化着的,所以作为身体一部分的假肢,也必须经常进行改进。”一直到2012年,远藤谦在麻省理工大学(MIT)研究的都是机器人假肢,自从2012年4月毕业回国以来,他就致力于竞技用假肢的研发工作。

竞技用假肢研究之初,首先就要从理解“步行”和“奔跑”的区别点开始。虽然它们看着都同样是脚的运动,但实际上肌肉的发力以及脚蹬离地面的点都不一样。步行的时候分为“脚底和地面接触”和“之后蹬离地面”,这两次对地作用力(地面反应力)会分别产生力的峰值,而奔跑的时候这两个动作是一次性连贯完成,地面反应力的峰值也只有一次。远藤先生说“步行和奔跑的差别,完全就是两个不同的运动”。

远藤在MIT时代就把机器人假肢的研究设想为,可以完成步行、站立、坐立,以及上台阶等动作,由此达到可以舒适的度过日常生活的目的。在膝盖和脚上面装载上马达就起到了帮助腿运动的作用,还可以针对不同的人来相应地调整软件。而作为竞技用的假肢,是为竞技者内在的身体能力而设计的,所以不得不对每个人量身定做。同时,竞技者也需要去学习如何奔跑以及调整身体,来达到人和假肢合一的状态。

远藤先生原本对田径项目了解得不是很详细,在和前田径选手为末大结识后,于2014年5月在目前的研究所进行基础研究时,成立了名叫Xiborg的公司来推进假肢开发和活用。Xiborg已经和3名日本国内顶尖的残障田径选手签订了合约。在定期召开的练习会上,远藤,为末、假肢安装人员,以及选手们就假肢的开发进行着讨论。Xiborg虽然成立才一年多,但已经开始逐步帮助选手们提高成绩。

远藤说:“首先是在2016年的里约热内卢的残奥会上,能够让选手穿戴上我们制作的假肢出场比赛。接下来,我们的目标就是在2020年东京夏季奥运会的100米短跑项目上刷新奥运会记录”。

然而目标不仅仅是刷新记录。通过把团队开发假肢的样子对公众开放,从而把残障者的现状以及残疾运动员的不屈不饶精神更好的推广。远藤说:“失去下肢伊始连走路都不行的人,在穿戴上假肢后能够如此迅速的奔跑。我想用双手帮助这样的人们,让他们通过体育活跃在社会的各个角落。”



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