中國版「鋼鐵俠」即將成真：第二代外骨骼已研製成功

不久之前，筆者曾經討論過我軍外骨骼技術的發展現狀，介紹一款七〇七所研製的外骨骼裝備。七〇七所的這一款外骨骼系統的額定負重，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。其設計具有創新性，突破了結構設計與裝配、多感測器信息採集與處理、人體動作意圖捕獲與識別、微小液壓系統設計與控制、人機控制系統等一系列關鍵技術，初步實現了實用化要求。

就在筆者為中國「外骨骼」技術做保守估計的時候，一則消息的報出瞬間打消了筆者對於該項裝備的保守估計。近日，據中國兵器工業集團的微信公眾號發布的消息稱，一款智能仿生、單人操作的軍民兩用多功能攜行助力系統——「穿戴式外骨骼助力機器人」，在西北機電工程研究所研製成功，此款「外骨骼」系統屬於中國第二代外骨骼系統。同時，中國兵器工業集團展出了該款外骨骼的實物照片，從照片中沒我們可以看出，相較於第一代外骨骼系統，這款外骨骼系統精簡程度驚人，其精緻的外形，裝備到人體上，感覺僅僅是背了一個薄薄的背包，沒有了笨重的外形，使得其更貼近於實用。此款外骨骼系統設計新穎，「人機協同智能感測控制技術」、「人體運動適應性承載機構設計技術」、「輕小高效液壓驅動技術」等核心關鍵技術已達到美國同類裝備水平。友好的人機接觸，令這款裝備的使用不會過度影響士兵傳統的技戰術動作，可以大幅提高士兵的戰鬥力。

外骨骼系統是一種獨特的機械系統，通過將強化的機械臂、機械腿、機械關節在人體外和人體進行連接，大大增強人體負重、行動的力量和持久力。外骨骼系統達到實戰化需要，必須滿足相關的技術要求。第一，外骨骼系統使用材料強度高，還要兼具韌性，當然輕量化是必須滿足的條件，早期的是用鋼和鋁金屬製作的，系統自重過大，不適宜作戰使用，只有多使用複合材料、鈦合金等輕質材料，才減少自重么走向實戰化；第二，液壓裝置要滿足較大動力輸出而不會發生泄漏問題，同時要滿足小型化設計；第三，外骨骼系統整體的關節部分要具備較大靈活度，外骨骼系統伴隨士兵使用，必然會涉及諸多的戰術動作，例如匍匐、跳躍等。這些動作都要求模仿人體關節的外骨骼關節足夠靈活，尤其是人體肩關節、胯關節、脊柱等部位。因此，只有足夠靈活的外骨骼系統才能滿足實戰化需要。第四，外骨骼系統的計算機人工智慧控制系統一定要精密，並且響應速度及時，過快過慢都會影響到士兵的戰力，甚至造成誤傷。

綜上所述，可以看出，一套完美的外骨骼系統是一系列小系統集成的結果，而我國目前進入到第二代外骨骼系統的研發，說明我國已經掌握了外骨骼系統的關鍵技術，未來設計出第三代外骨骼系統應該會非常快，讓我們持續關注。（利刃/張陽）

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