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由科幻逐漸步入現實的黑科技外骨骼技術……

人類擁有這個星球最強大的大腦,但也同時擁有易受傷害及力量有限的軀體,數千年大多數人類一直深受瘟疫、戰爭、飢餓的困擾,而未來人類追求的將是壽命、健康、幸福隨著科學理論的完善和技術的發展,人們不斷嘗試利用各種科技手段來強化改善我們的機體,使我們更強大。

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外骨骼裝備就是其中一種(外骨骼的定義來源於動物類別,即外部的骨骼,用於支撐和保護動物與之相反的是人類這樣「內骨骼」的生物。)機械外骨骼或稱動力外骨骼(Powered exoskeleton)經過幾十年的不斷改進,已逐步進入實用階段,主要用于軍事,醫療,建築業,工廠等。

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近年外骨骼技術在醫療界正被逐步使用,加州公司suitX的可移動機械外骨骼Phoenix,(其成本3萬美金,重12KG)它面向的是殘疾人士,Phoenix可以幫助下位癱瘓穿戴者移動雙腿。

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韓國現代的H-Mex 重約 18 公斤,為喪失行走能力的患者(比如截癱患者)提供站立和行走的能力。它的設計旨在讓病人在無需他人幫助的情況下,能獨立穿戴並使用它能達到 2.5 km/h 的行走速度,一次充電續航 4小時。

動力外骨骼,最初出現在科幻小說電影,遊戲中,如《星艦戰將》中機動步兵的動力服;《鋼鐵俠》《明日邊緣》《戰錘40000》中的動力裝甲等等。外骨骼是能夠增強人體能力及防護的可穿戴機器。能夠使人機動性更強、攜帶更多更重的東西。

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美國通用電氣在六十年代就對人體機械外骨骼進行了研究,後來麻省理工和美國防部承包商雷神(Raytheon)公司以及日韓等國也相繼加入研究。經過幾十年的發展現實中的外骨骼動力服與科幻片中的越來越接近,其實用化越來越廣泛。

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我國在這方面起步較晚與國際先進水平有不少差距,但近年差距正在逐步縮小。

動力外骨骼通過感測器來收集使用者的活動信息,這些信息傳遞給信息處理器進行處理,然後啟動相應的機械部件來輸出能量。從而做到與人的動作同步。

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外骨骼一般可分康復型和增強型前者主要用於醫療,後者增強型主要用于軍事,工業,性能要求指標較高相對更加複雜些。

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從動力上可分為有動力及無動力型。如洛克希德馬丁公司的無動力FORTIS。美海軍和多家製造業正在試用該系統。FORTIS的鉸接式框架支撐起一個萬向臂。萬向臂一端與使用的工具連接,操作手身後的另一端附有相應的配重。無論操作手是站姿還是跪姿,工具及配重的總重量都會通過外骨骼被轉移到地面上。工具與外骨骼FORTIS本身重量不會作用在使用者身上,使用者無須費力舉起工具,只要引導工具進行操作。並且工具是與外骨骼相連,而非由使用者手持,也可防止工具掉落造成損傷。

福特使用外骨骼EksoVest裝備(福特與Ekso Bionics公司的合作)以緩解工廠工人的壓力,使用此款非動力支持設備,EksoVest可以提供額外5到15磅不等的力量,福特已經為工廠中不少的工人都配備了中EksoVest可穿戴外骨骼。

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韓國現代針對工業重物搬運的H-WEX重型外骨骼和美國的Exosuit,Exosuit由Lowe實驗室和弗吉尼亞理工大學的Alan Asbeck博士及其團隊開發,材質方面包括碳纖維、高強度纖維帶等等,並且已經進行了數月測試。據悉,目前已經有四套Exosuit在Lowe的倉庫中投入使用,工人搬起一袋水泥超輕鬆!

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2018年日本 Cyberdyne 公司外骨骼HAL終於可以在美國醫療領域應用。此前,美國食品和藥品管理局正式批准了Cyberdyne HAL 外骨骼用於醫療復健領域。

外骨骼的未來也許還是要看增強型動力外骨骼的開發,其重點還是外骨骼如何保證與人體活動的同步和靈活性,以及更持久的獨立能源。或許當未來外骨骼成本降低時,你也可以買一套在家裡,體驗一把「超人類」的感覺

以前的科技只是作為人類的工具,而未來的科技即將改變人類本身。


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