美國(guó)雷神公司所制造的XOS 2 第二代動(dòng)力“外骨骼”電銷外呼程序,性能不錯(cuò)就是依賴外接電源。
外骨骼機(jī)器人也稱為動(dòng)力“外骨骼”電銷外呼程序或動(dòng)力服是指穿在人身上,類似外骨骼的負(fù)重結(jié)構(gòu)和動(dòng)力電銷外呼程序,借此提供附加的額外能量,來(lái)配合肢體的動(dòng)作并協(xié)助動(dòng)作的產(chǎn)生,以提升體能。
現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上由于科技進(jìn)步的原因,越來(lái)越多的裝備用于為單兵配備,其直接結(jié)果就是單兵得負(fù)重越來(lái)越高,已經(jīng)接近人體的極限了。阿富汗作戰(zhàn)的美軍負(fù)重平均都要超過(guò)70公斤,可以說(shuō)在行軍中如果遇到塔利武裝的襲擊,不光跑不動(dòng),戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作也做不到位。
實(shí)際上研發(fā)一款能讓士兵變身“大力神”的可穿戴性裝備,早在1960年代美國(guó)就搞出一款。全世界第一個(gè)外骨骼動(dòng)力服是由GE公司與美國(guó)軍方在1960年代所共同發(fā)明的叫Hardiman。這款外骨骼動(dòng)力服本身重達(dá)680公斤,包含28個(gè)關(guān)節(jié)及2個(gè)可用來(lái)抓取的手臂;穿著這套裝備時(shí)舉起150 公斤的物體就像舉起6公斤的物體一樣輕松,而且最高可抬起680公斤的重物,所以軍方稱它為“人類表現(xiàn)增強(qiáng)電銷外呼程序”。但是雖然達(dá)到了托舉超出人類極限的重量,但是因?yàn)楸旧淼馁|(zhì)量太重,穩(wěn)定性也很差,電能也無(wú)法解決,最終只停留在實(shí)驗(yàn)階段而沒(méi)有繼續(xù)發(fā)展下去。
到2000年,美國(guó)國(guó)防部先進(jìn)研究計(jì)劃總署(DARPA)也開(kāi)始資助類似裝置的研究和發(fā)展。隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)在的外骨骼無(wú)論體積還是靈活度上已經(jīng)遠(yuǎn)不是60年代的Hardiman能比的。不過(guò)在實(shí)際使用中,外骨骼的動(dòng)力來(lái)源仍然沒(méi)有得到解決。現(xiàn)在多數(shù)的產(chǎn)品都依賴外接電源,即使使用自身攜帶的電源,則很難達(dá)到一個(gè)合理相對(duì)能接受的持續(xù)工作時(shí)間。
最近,我國(guó)的一款在去年五年成就展上亮相的外骨骼電銷外呼程序展示了試驗(yàn)照,我們?cè)诟吲d的技術(shù)先進(jìn)的同時(shí),也不得不說(shuō),試驗(yàn)者背后背負(fù)了巨大的供電裝置,仍然是其實(shí)用化的最大阻礙。
如果在解決動(dòng)力來(lái)源的情況下,外骨骼技術(shù)絕對(duì)是可行的技術(shù)。當(dāng)然像鋼鐵俠那樣的電影中的產(chǎn)物,目前就不要多想了。但是只要能把人類常規(guī)運(yùn)動(dòng)所用的動(dòng)力來(lái)源解決,全身覆蓋式的外骨骼就能實(shí)現(xiàn),一旦技術(shù)達(dá)到量產(chǎn)的地步,這對(duì)單兵的作戰(zhàn)能力,防護(hù)力將是質(zhì)的提升。許多以前受限于人體負(fù)重限制的裝備,就可以輕松攜帶。比如更多的彈藥,更先進(jìn)的觀瞄設(shè)備,威力更強(qiáng)大的武器;能通過(guò)許多復(fù)雜的地形,能進(jìn)入到更多的原來(lái)人類無(wú)法進(jìn)入的作戰(zhàn)環(huán)境中作戰(zhàn)等等~~
不過(guò),現(xiàn)在的外骨骼雖然依賴外接電源,給單兵使用還有局限性,但用于民間問(wèn)題還是不大的機(jī)器人系統(tǒng),因?yàn)樽畲箅娏χС謫?wèn)題上,在民間使用時(shí)的條件不用像軍用一樣考慮的那么嚴(yán)格。
目前來(lái)看,軍用化的單兵外骨骼還需要進(jìn)行深入的研發(fā)。未來(lái)外骨骼如果能達(dá)到以下幾點(diǎn)要求就離實(shí)戰(zhàn)化不遠(yuǎn)了。
首先未來(lái)外骨骼行動(dòng)輔助裝置在材料上,應(yīng)該更加貼身、并具有高強(qiáng)度、伸縮性極佳、重量更輕、耐磨性強(qiáng)等特質(zhì);
操控電銷外呼程序上,期望能結(jié)合局部肌電控制以及神經(jīng)輔助控制電銷外呼程序,并加上自動(dòng)機(jī)器人的控制電銷外呼程序;動(dòng)力來(lái)源上,希望能采用新型燃料電池,或是輕量的納米級(jí)電池結(jié)合太陽(yáng)能、人體動(dòng)能等;
最好還能擁有自動(dòng)學(xué)習(xí)功能。在動(dòng)作的執(zhí)行上,最大限度配合正常人體的關(guān)節(jié)活動(dòng)的方向及范圍,增加動(dòng)作的流暢度更接近人體自然的動(dòng)作。
洛克希德.馬丁公司的HULC負(fù)重外骨骼電銷外呼程序,是目前第三代的動(dòng)力“外骨骼”電銷外呼程序產(chǎn)品。可以降低行走時(shí)的耗氧量達(dá)15%機(jī)器人系統(tǒng),同時(shí)也可以提供像盔甲般的保護(hù)。HULC可幫助士兵在戰(zhàn)場(chǎng)上能夠長(zhǎng)時(shí)間身負(fù)重91公斤的重物卻不會(huì)有沉重感,同時(shí)能夠保持時(shí)速16公里的行進(jìn)速度。但使用時(shí)間比較短,自帶的鋰電池電力只能讓其工作1小時(shí)。