这个汗流浃背的机器人可以测量热量如何影响人类

这个汗流浃背的机器人可以测量热量如何影响人类

亚利桑那州立大学的研究人员正在使用一种会呼吸、会出汗的人形机器人来研究极端温度对人体的影响——当然,也包括臀部出汗。尽管 ANDI(及其后端)看起来不可思议,但该设备可以帮助专家更好地设计产品、方法和治疗方法,以便在地球继续其危险的气候变化引起的变暖模式时保护人们的安全。

除了这些可见的、有时在社交上令人尴尬的热应激身体症状之外,专家们实际上对人类对高温的生物反应还有很多不了解的地方。但亚利桑那州立大学可持续发展学院副教授詹妮·瓦诺斯 (Jenni Vanos) 等研究人员不能简单地将测试对象放入危险的极端高温场景中并观察其可怕的影响。“我们知道有些情况……人们死于高温,但我们仍然不完全了解发生了什么,”瓦诺斯在最近的一份声明中说。“ANDI 可以帮助我们弄清楚。”

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ASU 的 ANDI 由美国国家科学基金会重大研究仪器拨款资助,由 Thermetrics 定制,是目前仅有的两个部署在研究机构的热量人体模型之一。由于采用了新颖的内部冷却通道,它也是第一个能够在户外使用的热量人体模型。在这个独特的系统中,冷水在 ANDI 的“身体”内循环,使其整体温度保持在足够低的水平以承受极端高温,同时传感器测量影响人类对热量感知的众多变量,例如太阳亮度和空气对流。

这些感知与人类的健康和体型一样千差万别,而 ANDI 可以轻松适应这些变化。“我们可以输入不同的 BMI 模型、不同的年龄特征和不同的医疗条件,”亚利桑那州立大学研究科学家兼 ANDI 首席操作员 Ankit Joshi 说道。Joshi 举了一位糖尿病患者作为例子,他的体温调节能力与健康人不同。“我们可以用我们的定制模型来解释所有这些变化。”

ASU 的 ANDI 通常位于名副其实的“暖室”中,这个房间是为了模拟世界各地热暴露场景而建造的,其中包括风、太阳辐射和高达 140 华氏度的温度等因素。在暖室内,ANDI 可以准确测量人体出汗机制,例如核心温度和皮肤温度的变化。

然而,据报道,在温暖屋外,ANDI 正在获得一个行走伙伴。今年夏天,研究团队将把人体模型与非人形机器人 MaRTy(亚利桑那州立大学的生物气象热机器人)配对。这两台机器都将在亚利桑那州立大学(非常炎热)的校园里漫步,MaRTy 测量人体受到的热量,而 ANDI 可以记录人体对上述温度的反应。

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应对气温升高没有单一的解决方案,研究人员对此非常清楚。亚利桑那州立大学物质、运输和能源工程学院副教授、这项研究的首席研究员康拉德·雷卡切夫斯基 (Konrad Rykaczewski) 表示:“我们正试图从非常全面的角度来解决这个问题,但没有任何灵丹妙药可以解决任何问题。”这些不同的选择包括设计更好的降温服装,甚至专门为帮助佩戴者降温而制作的外骨骼背包。

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