膝部外骨骼助力深蹲新突破：适度负向助力效果最佳

为解决深蹲任务中肌肉骨骼损伤风险及现有研究不足，研究人员开发控制器并研究负向助力，发现适度助力效果最佳。

　　工人在进行深蹲任务时，面临着显著的肌肉骨骼损伤风险。膝部外骨骼通过提供深蹲助力，为缓解肌肉劳损带来了希望。然而，现有的膝部外骨骼研究在满足深蹲助力在便携性、效率和缓解肌肉劳损等多方面需求上，缺乏全面性研究。此外，深蹲助力的控制策略仍是一个开放性问题，该策略应能适应不同个体的各种姿势和节奏。特别是在下蹲阶段控制负向功率助力的效果尚未得到研究。

为填补这两个空白，研究人员开发了一种简单（计算效率高且可在微控制器中实现）且具有通用性（适用于不同姿势、节奏和个体）的便携式膝部外骨骼扭矩控制器，该控制器既能提供正向功率，也能提供负向功率。这种便携式膝部外骨骼在深蹲过程中，能够提高效率（降低代谢成本、心率、呼吸通气量）、缓解肌肉劳损（降低肌电图数值），并减轻主观疲劳感（降低 Borg 6 - 20 量表评分）。同时，研究人员研究了下蹲阶段三个不同水平的负向功率助力所产生的效果。

这项研究综合了生物力学和生理学分析，通过四项客观指标和两项主观指标，对一组健康受试者（n = 7）进行测试，评估了该外骨骼的有效性。与不佩戴外骨骼相比，使用外骨骼进行深蹲时，代谢成本降低了 12.8%，心率降低了 13.8%，呼吸通气量降低了 8.9%，伸肌活动降低了 39.4 - 43.2%，屈肌活动降低了 18.9 - 20.3%，Borg 主观疲劳感评分降低了 1.8。

研究发现，与肌肉骨骼模型预测的更高水平负向功率助力会带来更大益处不同，适度水平的负向功率助力表现最佳，其次是无助力，最后是高水平助力。