美國雷神公司所制造的XOS 2 第二代動力“外骨骼”電銷外呼程序,性能不錯就是依賴外接電源。
外骨骼機器人也稱為動力“外骨骼”電銷外呼程序或動力服是指穿在人身上,類似外骨骼的負重結構和動力電銷外呼程序,借此提供附加的額外能量,來配合肢體的動作并協助動作的產生,以提升體能。
現代戰場上由于科技進步的原因,越來越多的裝備用于為單兵配備,其直接結果就是單兵得負重越來越高,已經接近人體的極限了。阿富汗作戰的美軍負重平均都要超過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,戰術動作也做不到位。
實際上研發一款能讓士兵變身“大力神”的可穿戴性裝備,早在1960年代美國就搞出一款。全世界第一個外骨骼動力服是由GE公司與美國軍方在1960年代所共同發明的叫Hardiman。這款外骨骼動力服本身重達680公斤,包含28個關節及2個可用來抓取的手臂;穿著這套裝備時舉起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“人類表現增強電銷外呼程序”。但是雖然達到了托舉超出人類極限的重量,但是因為本身的質量太重,穩定性也很差,電能也無法解決,最終只停留在實驗階段而沒有繼續發展下去。
到2000年,美國國防部先進研究計劃總署(DARPA)也開始資助類似裝置的研究和發展。隨著科技的發展,現在的外骨骼無論體積還是靈活度上已經遠不是60年代的Hardiman能比的。不過在實際使用中,外骨骼的動力來源仍然沒有得到解決。現在多數的產品都依賴外接電源,即使使用自身攜帶的電源,則很難達到一個合理相對能接受的持續工作時間。
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照,我們在高興的技術先進的同時,也不得不說,試驗者背后背負了巨大的供電裝置,仍然是其實用化的最大阻礙。
如果在解決動力來源的情況下,外骨骼技術絕對是可行的技術。當然像鋼鐵俠那樣的電影中的產物,目前就不要多想了。但是只要能把人類常規運動所用的動力來源解決,全身覆蓋式的外骨骼就能實現,一旦技術達到量產的地步,這對單兵的作戰能力,防護力將是質的提升。許多以前受限于人體負重限制的裝備,就可以輕松攜帶。比如更多的彈藥,更先進的觀瞄設備,威力更強大的武器;能通過許多復雜的地形,能進入到更多的原來人類無法進入的作戰環境中作戰等等~~
不過,現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器人系統,因為最大電力支持問題上,在民間使用時的條件不用像軍用一樣考慮的那么嚴格。
目前來看,軍用化的單兵外骨骼還需要進行深入的研發。未來外骨骼如果能達到以下幾點要求就離實戰化不遠了。
首先未來外骨骼行動輔助裝置在材料上,應該更加貼身、并具有高強度、伸縮性極佳、重量更輕、耐磨性強等特質;
操控電銷外呼程序上,期望能結合局部肌電控制以及神經輔助控制電銷外呼程序,并加上自動機器人的控制電銷外呼程序;動力來源上,希望能采用新型燃料電池,或是輕量的納米級電池結合太陽能、人體動能等;
最好還能擁有自動學習功能。在動作的執行上,最大限度配合正常人體的關節活動的方向及范圍,增加動作的流暢度更接近人體自然的動作。
洛克希德.馬丁公司的HULC負重外骨骼電銷外呼程序,是目前第三代的動力“外骨骼”電銷外呼程序產品。可以降低行走時的耗氧量達15%機器人系統,同時也可以提供像盔甲般的保護。HULC可幫助士兵在戰場上能夠長時間身負重91公斤的重物卻不會有沉重感,同時能夠保持時速16公里的行進速度。但使用時間比較短,自帶的鋰電池電力只能讓其工作1小時。