美國雷神公司所制造的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)場上由于科技進(jìn)步的原因,越來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70公斤,可以說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,電能也無法解決,最終只停留在實(shí)驗(yàn)階段而沒有繼續(xù)發(fā)展下去。
到2000年,美國國防部先進(jìn)研究計(jì)劃總署(DARPA)也開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。不過在實(shí)際使用中,外骨骼的動(dòng)力來源仍然沒有得到解決?,F(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)合理相對能接受的持續(xù)工作時(shí)間。
最近,我國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,我們在高興的技術(shù)先進(jìn)的同時(shí),也不得不說,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)力來源的情況下,外骨骼技術(shù)絕對是可行的技術(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;能通過許多復(fù)雜的地形,能進(jìn)入到更多的原來人類無法進(jìn)入的作戰(zhàn)環(huán)境中作戰(zhàn)等等~~
不過,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,但用于民間問題還是不大的機(jī)器人系統(tǒng),因?yàn)樽畲箅娏χС謫栴}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。
目前來看,軍用化的單兵外骨骼還需要進(jìn)行深入的研發(fā)。未來外骨骼如果能達(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)力來源上,希望能采用新型燃料電池,或是輕量的納米級電池結(jié)合太陽能、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??梢越档托凶邥r(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)場上能夠長時(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)。