中國單兵外骨骼處於什麼水平，客觀地說同外國還有差距

隨著地面、反恐作戰成為各大國作戰的主要模式，單兵作戰危險性居高不下的難題開始被科學家們以新的黑科技破解，這就是單兵外骨骼系統。雖然在這方面美軍走的比較遠，但我國也不甘示弱，奮起直追。近年來，一款由202所研製的國產單兵外骨骼系統引起了參會者眼球。

該單兵外骨骼系統公開的技術指標為：額定負重，35千克；額定搬運，50千克。在額定負重下單兵平均步速4.5千米/小時，可連續行走約20千米，與美國最新的單兵外骨骼相比略有差距。如美國洛馬公司研發的HULC單兵外骨骼系統在負重90千克的情況下，可以4.8千米/小時的速度行走20千米。

外骨骼一詞來源於昆蟲和殼類生物的堅硬外殼，人體外骨骼是一種可穿戴在人體外部，融入了先進的控制、信息和通信技術的人機電系統，可以為穿戴者提供防護、支撐作用，並提供一定的輔助動力和融合式信息接收，大大增強人體自身能力，使單兵成為戰場超人。

單兵外骨骼研發技術屬人機結合工程，要求人體和外骨骼形成一個閉環系統，機器能感應到人的狀態和運動，人能適應機器的作動。按照輔助人體的部位，單兵外骨骼系統可分為上肢外骨骼、下肢外骨骼、全身外骨骼和關節外骨骼，根據動力不同可分為電機驅動、液壓驅動、氣動驅動和被動輔助。

人類很早就有了發明外骨骼的想法，早在1890年，就有人設計出了一款裝置輔助人行走。到 1970年，通用電氣設計的Hardman系統，包含了30多個關節，能舉起1500磅的重量。20世紀末期，隨著電子技術、感測器技術和控制技術的飛速發展，外骨骼系統取得了歷史性突破，雷聲公司開發的XOS外骨骼系統，能幫助穿戴者輕易舉起幾百磅的物體數百次，這種系統由結構、感測器、執行器、控制器和高壓液壓系統組成。

加州大學伯克利分校的下肢外骨骼系統（BLEEX）是自行供電的外骨骼，能增強穿戴者的耐力和力量，組成包括兩個假腿、一個電源、一個背包狀框和動力機構。BLEEX可以讓人蹲下、彎腰、上坡和走路，在靈活性上有了很大提升。

麻省理工大學的外骨骼系統能夠支撐人背負更多載荷，其通過腳部和膝蓋上的感測器測量力的大小和方向，然後通過一種控制方式將重量傳導到地面，會減輕負重40千克時人感覺到壓力的40%，但會對人的正常走路姿勢有所影響。

日本是機器人發展最為迅速的國家，日本筑波大學研發的HAL外骨骼可以捕捉人類的生物壓力信號（也就是你感覺重不重），通過一定的演算法將該信號控制電機進行相應調整，HAL-3隻有腿部骨骼，升級版的HAL-5具有全身骨骼，可為使用者提供約5倍於自身的搬運能力。

我國的外骨骼研究領跑者為哈爾濱工業大學，但他們研究的外骨骼主要是為輔助殘疾人正常生活之用，而非單兵外骨骼，在醫學領域享有盛譽。電子科技大學也迎頭趕上，研發的基於電機驅動和液壓驅動研究的助力型外骨骼可實現行走、轉體和下蹲，並且引入了智能技術，在穩定性和可靠性上有很大提升。

一般的單兵外骨骼系統包含6大部件：仿形機械結構裝置；智能感應裝置；控制系統；通信計算系統；執行機構；能源系統。工作原理一般是系統通過在人體和外骨骼上的感測器感應人的運動信息、力學信息和生理信息。計算機處理各類信息通過預測和感知演算法，感知人體姿態、運動趨勢和人與外骨骼之間的耦合度，控制系統將這些參數轉換為控制參數，令能源系統驅動執行機構作動，實現輔助作用。

研發單並外骨骼系統涉及的主要技術為仿生機械製造技術，即必須要穿戴在身上舒服、與人一起運動時不產生難受的感覺；人機介面技術，即必須能夠準確了解人的運動趨勢，該技術主要涉及數據融合、機器學習和智能預測。隨動控制技術，即系統必須能按照人的意圖動作，恰當給予助力。驅動機構技術，即必須滿足效率高、能耗少、散熱合理、安全性可靠的要求。能源技術，即發展一款長效、安全高能、可靠安全的能源系統支撐外骨骼。

總的來說，我國的外骨骼技術剛剛起步，與外國還有些差距，但只要奮起直追，相信很快就能看到我軍官兵穿戴上它在戰場上一躍三丈、健步如飛，如武林大俠一樣作戰，驚呆敵人。

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