人类与机器 “合体”的黑科技到底发展得怎样了？

人类身体受先天性因素的影响，

没法像猎豹那样飞快而敏捷地奔跑，

也不能像蚂蚁举起比自身重400倍的东西。

科幻影片中会看到这样的情形，

普通人或士兵穿上特制的机甲/盔甲后，

立刻变成一名更强壮、更敏捷、 神勇无敌的厉害人物。

（每个人的心中都埋藏着一个英雄般的自己）

科幻电影《明日边缘》的剧照

科幻电影《极乐世界》的剧照

影片中的主角通过人与机器的“合体”技术

实现了超越人体极限的目的。

那么，现实中类似的技术到底发展得如何了？

其实科幻片中出现的穿在人身上的设备，

在科研领域叫做“外骨骼机器人”，

（我不太喜欢这样的叫法，以为它听上去一点也不酷）

其作用是通过机械装置来提升力量、速度等机能。

因为它的外观结构与与节肢动物相似，

故带有“骨骼”叫法，

加之其技术属于机器人领域，

所以才起名“外骨骼机器人”。

往往人们更愿意称其为“机甲/装甲”之类。

在科幻影片中，

外骨骼机器人几乎被用于军队、战争；

在现实生活中，

则主要用于救援、医疗、可研等领域。

• 传感系统：主要由传感器和信号处理电路构成，目的是采集人体的运动趋势、位置姿势以及力量等信息，为控制系统提供数据依据；

• 机械系统：为设备提供动力支撑，通过与人体的结合来分担承重，并为力量、速度等运动机能提供基础支持；

• 传动系统：通过电机、液压/气动元件来提供驱动力，再经由传动元件传至机械系统，令外骨骼产生动作；

• 能源供给系统：通过电池/燃油/内燃机为设备提供能源和原始动力；

• 控制系统：由微电脑和控制软件组成，来分析传感系统传来的信息，并根据人的意图操控传动系统。

我们在科幻影片中看到的整体效果，

其中的原理相当复杂，在现实世界里，

远远没有达到那样的效果。

那么， 当今有哪些具有代表性的产品呢？

0 1

EXOP-1

早在2014年，

中科院常州先进所就研制出了一款外骨骼机器人，

名为EXOP-1（认知外骨骼机器人1号）。

整体由航空铝打造，

在人体的腰部和腿部分别设有9处固定带，

并装有22个传感器， 6个驱动器和1个控制器，重约20公斤。

0 2

HAL

HAL外骨骼机器人

由日本筑波大学教授研发，

主要用于医疗康复领域， 如帮助残疾人行走。

HAL-3为下半身版本，HAL-5为全身版本。

0 3

HULC

2005 年开始，

Ekso Bionics 公司早期的军事合作帮助

该公司生产了名为 “HULC” 外骨骼机器人，

它是军事化版本的外骨骼，

旨在帮助士兵在崎岖的地形上行走时减少负重。

0 1

Phoenix

由suitX设计的名为“Phoenix”的外骨骼机器人，

自身重量为27磅，它可以帮助截瘫患者重新直立行走。

类似的外骨骼机器人产品有很多，

他们的传动系统无非就是电机、液压/气动元件，

以现在的技术，要想产生足够大的动力，

动力装置的尺寸也要做得很大，

这样一来， 自身重量也会变重，

想要进一步突破还需要技术的深入探索。

目前外骨骼机器人所采用的电池的续航能力很低，

这也是将来急需解决的问题之一。

随着技术瓶颈和硬件硬件成本的逐步降低，

民用外骨骼机器人有望进一步商业化，

尤其在医疗康复领域。

军用级产品或成为各国战备争夺的又一个侧重点。

当然，我们也不能忽略其在娱乐领域的商业用途，

譬如虚拟现实交互、模拟对战游戏等，

或许它将开辟全新的娱乐体验场景。

最黑科技 ∣ 领略全宇宙的黑科技

长按，识别二维码，加关注