近日，在無錫聯(lián)勤保障中心某部的任務(wù)現(xiàn)場，保管員穿上單兵機械外骨骼系統(tǒng)搬運報廢武器。這是機械外骨骼首次亮相報廢武器銷毀一線！有了全新裝備助力，不僅搬運工作更輕松，而且大大降低了安全風(fēng)險。

據(jù)悉，外骨骼機器人技術(shù)是融合傳感、控制、信息、融合、移動計算，為作為操作者的人提供一種可穿戴的機械機構(gòu)的綜合技術(shù)。本文簡要介紹了軍事領(lǐng)域外骨骼世界機器人技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢。是指套在人體外面的機器人，也稱“可穿戴的機器人”。

外骨骼機器人的研制是個超級任務(wù)，要想制造一種可在需要的時候及時提供幫助且永遠不會妨礙士兵行動的自動機器人化裝置，替代他的手和足，承受95％的貨物背負任務(wù)，并與人體完全結(jié)合，不但要完成其愿望，還要經(jīng)常預(yù)判佩戴者的意圖，研制難度不可謂不大。主要問題是發(fā)動機，它必須功率強大，無噪音，因而又衍生出了動力源和燃料問題。

1960年，通用電氣公司研制了一種名為“哈迪曼1”的可佩戴單兵裝備，但只能替代人的一只手。麻省理工學(xué)院也從1978年就開始，從事外骨骼機器人項目的研究，但至今尚未研制成功。目前，在五角大樓“增強人體機能的外骨骼”計劃框架內(nèi)，在完全（包括腿和手）的、可幫助舉重若輕、健步如飛、可攜載更多彈藥和更重武器裝備的軍用外骨骼機器人研制方面，進展比較緩慢，不過，單個外骨骼機器人組件方面的研究還是有所進展。

美國SARCOS研究公司宣稱，公司已經(jīng)研制出了一種可佩戴的、能量自動化機器人（WEAR）的原型，但是，不知是商業(yè)炒作后的沉默，還是因為項目已進入實質(zhì)性研制階段，需要保密，這一方案具體到什么時間能最終完成，現(xiàn)在并不未清楚。該公司曾承諾，要在2005年進行EWAR工作樣品的完全展示。

不過，伯克利大學(xué)機器人和人體工程實驗室負責的美軍“伯克利下肢末端外骨骼”（Berkeley LowerExtremityExoskeleton，BLEX）項目已經(jīng)成熟。這種裝置由背包式外架、金屬腿及相應(yīng)動力設(shè)備組成，使用背包中的液壓傳動系統(tǒng)和箱式微型空速傳感儀作為液壓泵的能量來源，以全面增強人體機能。這種外骨骼機器人能保障士兵在平面或斜面上行走，伯克利大學(xué)工程師表示，很快將教會BLEEX奔跑和跳躍。但是，BLEEX畢竟只是兩條可控制的機械腿，距離五角大樓要求的、由雙手和雙腳組成的完全的外骨骼機器人還有相當?shù)木嚯x?？磥恚绹娙嗽诙唐谇熬皟?nèi)裝備完全的外骨骼機器人的可能性并不太大，或許，美國將求助于在各種機器人研制方面經(jīng)驗豐富的日本了。

日本筑波大學(xué)Cybernics實驗室的科學(xué)家和工程師們，研制出了世界上第一種商業(yè)外骨骼機器人（HybridAssistiveLeg，HAL），準確地說，是自動化機器人腿：“混合輔助腿”。這種裝置能幫助殘疾人以每小時4公里的速度行走，毫不費力地爬樓梯，HAL機器腿的運動完全由使用者通過自動控制器來控制，不需要任何操縱臺或外部控制設(shè)備。HAL由背囊、內(nèi)裝計算機和電池的一組感應(yīng)控制設(shè)備、4個電傳裝置（對應(yīng)分布在髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)兩側(cè)）組成。這種幫助人行走的外骨骼動力輔助系統(tǒng)，配備較多的傳感器，如角辨向器、肌電傳感器、地面?zhèn)鞲衅鞯龋袆恿︱?qū)動、測量系統(tǒng)、計算機、無線網(wǎng)絡(luò)和動力供應(yīng)設(shè)備都裝在背包中，電池掛在腰部，是一個可佩戴的混合控制系統(tǒng)，根據(jù)生理反饋和前饋原理研制的動力輔助控制器可以調(diào)整人的姿態(tài)，使其感到舒適。

日本科學(xué)家為研制這種外骨骼機器人，綜合運用了各種科學(xué)技術(shù)，如控制論、機械電子學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、信息學(xué)、電子學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)等。

除HAL“混合輔助腿”外，日本還研制成功了一種全身性外骨骼機器人。神奈川理工學(xué)院研制的“動力輔助服”（PowerAssistSuit）可使人的力量增加0．5－1倍，使用肌肉壓力傳感器分析佩戴者的運動狀況，通過復(fù)雜的氣壓傳動裝置增加人的力量。事實上，這種裝置最初是為護士研制的，用來幫助她們照料體重較大或根本無法行走的病人。

看來，在外骨骼機器人研制方面，民用項目走在了軍用項目的前面。盡管至今尚未見到有士兵佩戴機械腿行走，但軍用外骨骼機器人正在逐漸成為現(xiàn)實，當然，由于一些技術(shù)參數(shù)，如工作延續(xù)性、尺寸、重量、反應(yīng)速度等，還遠遠達不到“萬能士兵”的要求，要想使外骨骼機器人真正用于行軍打仗還需要一定時間的等待。
責任編輯：PSY