对于膝盖以上截肢患者来说，想通过借助生物功能仿生肢体去行走是需要许多物理疗程治疗的。

截肢协会提到，“通常来说，截肢程度越高，患者的跛行（步法偏离）程度越高”。“这是因为当每个人体肢节因截肢失去时，更多地肌肉、感知受体和力量也会失去。因此，相比于较低截肢程度的患者，高度截肢患者会有着更消耗能量的和不稳定的步伐。”

为了缓和假肢给截肢患者造成的困扰，卡内基梅隆大学的研究者正在开发能够帮助患者恢复平衡和帮助稳定行走的类机器人腿部。

 “力量型假肢能够补偿患者失去的肌肉，但是它不会对害怕跌倒的患者提供任何帮助。”机器人学的副教授Hartmut Geyer说。“如今的假肢都在尝试着模仿天然的腿部动作，但是它们还不能像人类腿部一样对行走，绊脚或者推动做出相应地反映。当我们了解了人类如何控制他们的肢体，我们可以利用这些原则去控制类机器人肢体。我们的工作是基于这个概念从而发展的。”

力量型假肢是通过发动机来调整行走时膝盖和脚踝的动作。并且，这个器件也可以提供力量来减少物理变形。

目前国际科学基金委员会的机器人署已经为这项研究提供了90万美元的资金。

匹兹堡大学修复科学与技术学部中的假肢矫正修配学者Santiago Munoz和机械工程与机器人学部的副教授Steve Collins已经加入到了Geyer研究组中。这项研究会在未来3年获得科研经费。

在这项研究当中，Geyer主要关注伸肌（把关节弄直的一块肌肉）在腿部的重要性。“当遇到地面不平整时，这些肌肉能够对此做出反应并提供力学反馈，然后快速地减缓腿部移动或者伸展腿部。”卡内基梅隆大学指出。

通过利用电脑模仿和机器人肌肉神经元装置的分析和检测，这个研究组发现了如何对肌肉神经元控制系统和器件进行整合，能够允许器件去有效的对不平整路面进行回应。但这个效果只对腿前期摆动和后期摆动有效果。这个研究组目前正在攻破中期摆动的问题。

这项研究成果目前已经发表在《IEEE Transaction in Biomedical Engineering》杂志上。

对于美国200万截肢者来说，假肢可以为失去肢体者提供半平衡状态。但是有了这项高端科技以后，生物肢体和类机器人假肢只会在内部构造上有区别，笔者相信这一天终将到来。

 新材料在线编译整理——翻译：王昊天    校正：摩天轮