編譯／韋士塔

仿生技術不斷進步，應用範圍也日益擴大；近來，義大利研究人員開發一款具有多種運作模式的機器人外骨骼（exoskeleton），目標是透過這種創新的裝置，幫助殘疾人或受傷人員提升活動能力，改善生活品質。

這款機器人外骨骼由義大利理工學院（Italian Institute of Technology）及國家工傷保險研究所（National Institute for Insurance against Accidents at Work）合作開發，研究團隊將這款裝置取名為「Twin」，可依據使用者的需求調整操作模式。

研究團隊在今年2月舉行的發表會介紹「Twin」原型裝置，可依據穿戴者的腿部狀況調整不同運作方式；這款機器人外骨骼的零件採用可替換、輕量化的輕質鋁合金模組，並能在運送或需要升級時拆卸。

裝置使用電池馬達驅動，供電電池裝設在膝關節、髖關節，每充電1小時可持續運作約4小時。此外，「Twin」也提供不同尺寸的腳部與腳踝支撐，機器人外骨骼的尺寸可透過位於使用者股骨及脛骨的伸縮連桿進行調整。

「Twin」包含3種模式，分別是步行模式（Walk）、重新訓練模式（Retrain）與照護模式（TwinCare） 模式。每一種模式啟動時，物理治療師或使用者都可透過無線連接的Android平板電腦調整步幅、步行速度。

步行模式是針對腰部以下癱瘓的使用者設計，這類使用者已完全失去以腿部活動的能力，「Twin」能幫助他們移動腿部，也能完成坐下、站起來的動作，並可調整步伐及行走速度；使用這種模式的使用者，需搭配拐杖以保持平衡，操作方法類似目前市面上已出現的輔助外骨骼，例如ReWalk公司的產品。

重新訓練模式適用於下肢仍具有一定功能的使用者，這些使用者對腿部仍有一定的控制力，需要增強肌力與活動能力。為了滿足這類需求，重新訓練模式將允許使用者盡可能自行行走，但在必要時提供輔助，引導使用者完成最理想的腿部運動軌跡。

這種模式啟動後，機器人外骨骼會在偵測到使用者有動作時才提供動力，類似電動自行車的電動輔助踏板。

TwinCare模式則適用於一條腿完全健康，但另一條腿有損傷的使用者。「Twin」會透過軟體功能，讓受傷的那條腿跟上正常腿部的運動及步伐，確保雙腿活動時的均勻與平衡。

研發團隊表示，他們使用最先進的技術開發這款輔助裝置，希望為傷殘人士提供最佳設備，他們希望讓失去雙腿或下半身運動能力減弱的使用者能再度站立甚至行走，也能透過引導模式提高復健治療的效率，幫助他們盡快擺脫輔具。

研發團隊並表示，他們自2013年以來不斷優化這項裝置，將把各項功能調整至最佳狀態，預計很快就能投入商業化生產，幫助眾多有需求的人士。