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为背包客减负!华中科大教授创造“电动背包”,可载重30公斤

关于背包客而言,徒步旅行是一种穿越森林、远离喧嚣的户外运动享用,但接连多天在旅途中背着沉重的行李,无疑是一种生理上的担负。

为此,华中科技大学机械科学与工程学院熊蔡华教授及其团队规划了一款电动背包,可利用背包对身体的惯性力,将用户均匀耗费的代谢能量削减 11%。这一研讨成果宣布在 IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering 上。

熊蔡华表明,世界各地各个年龄段的人都在探究减轻自己担负的办法。“亚洲人运用柔韧的竹竿来转移粗笨的货品,罗马人规划了悬挂式的背包来装载重物,这些转移东西的原理和咱们的相同。”

当只要一只脚踩在地上时,咱们的步态特别节能。但当咱们换到另一只脚,而且两只脚都暂时着地时,能量转移的功率就会下降。咱们咱们背着一个很重的背包,背包在笔直方向移动和全体晃动过程中,所发生的额定惯性力会进一步下降能量转移的功率。

为了习惯这些惯性力,熊蔡华团队规划了一款有两种不同形式的电动背包。在被动形式下,两根对称牌子的弹性背带平衡背包内的负载分量,当用户翻开体系的自动形式时,一个旋转电机将会调理负载的加速度。这款背包重 5.3 公斤,规划载重可达 30 公斤。

在一项对 7 名身段类似的男性进行的试验中,研讨人员比较了运用一般背包和他们的新背包体系的能量需求。每个参与者被要求随机地测验这三种状况,一起丈量他们腿部肌肉的呼吸方针和外表肌电图信号,并剖析他们的能量耗费。

在自动形式下,电动背包的负载加速度均匀下降了 98.5%,与一般背包比较,这将削减用户 11% 的能量耗费;在被动形式下,均匀能够节约 8% 的能量。熊蔡华表明,能量耗费下降的部分原因可能是因为两个背包的分量散布不同,规划的体系将发动机固定在背包较高的方位,而背包里的东西在隔间里是涣散散布的,因而分量散布与用户的质心是不同的。

相同值得注意的是,这项研讨仅仅是对在平地上行走的人进行了测验。熊蔡华表明,他对将该产品商业化很感兴趣,但他的方针是首要探究怎么针对不同的行走速度和地势改善该体系。

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