《輻射4》動(dòng)力裝甲原型圖鑒及介紹

　　發(fā)展：DARPA跌倒在前 通用出師未捷

　　1917年，美國(guó)發(fā)明家萊斯利·凱利提出了一部名為"Pedomotor"的步動(dòng)輔助裝置，由蒸汽驅(qū)動(dòng)的它奠定了現(xiàn)代動(dòng)力外骨骼的研發(fā)基礎(chǔ)，也率先還原了Robert Seymour的《Walking By Steam》。但由于在實(shí)際使用時(shí)穿戴者必須背負(fù)一臺(tái)小型蒸汽機(jī)，且Pedomotor的設(shè)計(jì)過(guò)于簡(jiǎn)單，無(wú)法完美地隨人體完成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)變形，最終被無(wú)奈擱淺。

　　▲Pedomotor外骨骼

　　近半個(gè)世紀(jì)后，我們直接來(lái)到1958年。此時(shí)正值冷戰(zhàn)時(shí)期，美國(guó)為在軍備、科技與太空領(lǐng)域全面超越蘇聯(lián)，成立了曾發(fā)明過(guò)因特網(wǎng)、GPS等偉大技術(shù)的美國(guó)國(guó)防先進(jìn)研究項(xiàng)目局——DARPA。

　　▲DARPA

　　DARPA成立一年后，被譽(yù)為“美國(guó)科幻黃金時(shí)期的四大才子”之一的羅伯特·海因萊因在這一年出版了經(jīng)典科幻小說(shuō)《星船傘兵》，并首次提及了“增強(qiáng)裝甲”概念。沒(méi)有人會(huì)想到，這種聽(tīng)起來(lái)似天方夜譚的動(dòng)力裝甲在一夜間深深植根于美國(guó)發(fā)明家的思維中。

　　▲《星際爭(zhēng)霸》的槍兵裝甲非常接近《星船傘兵》中的“增強(qiáng)裝甲”

　　1960年，或許是受《星船傘兵》的啟發(fā)，在Nail Mizen的帶領(lǐng)下，專注于“黑科技”的DARPA開(kāi)啟了當(dāng)代史上第一次真正意義上的動(dòng)力外骨骼研發(fā)，也使得動(dòng)力外骨骼首次軍事化。但遺憾的是，這一裝置由于供能不足，無(wú)法維持長(zhǎng)久的續(xù)航，在那個(gè)相對(duì)保守的年代，被認(rèn)為噱頭大于實(shí)用的它被逐漸遺忘。

　　▲哈迪曼

　　直到1965年，美國(guó)軍方和通用公司聯(lián)合研發(fā)了一部名為“哈迪曼(Hardiman)”的動(dòng)力外骨骼裝置。哈迪曼通過(guò)液壓和電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，一改DARPA遭遇的供能不足問(wèn)題。配合力覺(jué)反饋感應(yīng)系統(tǒng)，哈迪曼不僅能夠感受穿戴者的動(dòng)作意圖，還能將用戶的力量放大25倍。這一切看似完美，但整機(jī)重達(dá)680千克的它根本無(wú)法讓穿戴者自如行走。

　　▲哈迪曼最終被改造為機(jī)械臂

　　盡管“哈迪曼”項(xiàng)目最終被改進(jìn)成為一部機(jī)械手臂，但最終還是因操作困難而黯然落幕，這也標(biāo)志美國(guó)在20世紀(jì)對(duì)動(dòng)力外骨骼的研究以失敗而告終。這是一個(gè)時(shí)代的終結(jié)，但并不代表著動(dòng)力外骨骼自此無(wú)人問(wèn)津，更不代表著美國(guó)就此停止對(duì)這一新興領(lǐng)域的探索。

　　我們來(lái)到世紀(jì)之交，DARPA這次又“坐不住了”。

　　成熟：美帝豪擲數(shù)億 全面布局軍用

　　2000年，加州伯克利大學(xué)接受了DARPA5000萬(wàn)美元的投資，并研制出了"Berkeley Lower Extremity Exoskeleton(伯克利下肢外骨骼系統(tǒng)，即BLEEX)"，這也是目前最“長(zhǎng)壽”的動(dòng)力外骨骼裝置之一。

　　▲B(niǎo)LEEX

　　相比于在19世紀(jì)屢遭瓶頸的軍用外骨骼，BLEEX的研發(fā)過(guò)程則顯得更加沉穩(wěn)、切合實(shí)際。專注于提升穿戴者負(fù)重的它將設(shè)計(jì)重心轉(zhuǎn)移到腰間與腿部的支撐結(jié)構(gòu)上。BLEEX不僅能讓美軍輕松擔(dān)起90公斤的負(fù)重，同時(shí)還能穿越復(fù)雜的地形。當(dāng)BLEEX的動(dòng)力不足時(shí)，佩戴者還可以將它從腿部拆卸下來(lái)，并折疊成一個(gè)規(guī)格化的背包，方便存儲(chǔ)與運(yùn)輸。

　　實(shí)用性與便攜性兼具的BLEEX為動(dòng)力外骨骼的進(jìn)一步研發(fā)指明了方向。不久后，一家位于美國(guó)猶他州、名為"Sarcos"的科研企業(yè)在接受了DARPA的訂單之后也開(kāi)始研究外骨骼系統(tǒng)。其首部成品在2006年經(jīng)過(guò)了DARPA的方案審核，它就是近年來(lái)聲名大噪的XOS。

　　▲XOS

　　XOS具備前所未有的動(dòng)作靈敏度，同時(shí)還可以提供高達(dá)6:1的力增比：緊貼身體表面的傳感器能夠直接感應(yīng)到穿戴者的動(dòng)作幅度和力度，通過(guò)電腦計(jì)算后，XOS可以輸出相同的幅度和6倍的力度。不過(guò)遺憾的是，XOS初代原型機(jī)的續(xù)航時(shí)間僅有40分鐘。

　　▲XOS-2

　　2007年美國(guó)軍火巨頭雷神公司收購(gòu)了Sarcos，并于2010年研發(fā)出了XOS-2動(dòng)力外骨骼系統(tǒng)。XOS-2重量輕了10%，能耗降低了50%。力增比達(dá)到了驚人的17:1。性能的全面增長(zhǎng)使之深得美國(guó)軍方認(rèn)可，并被《時(shí)代》雜志列為2010年的50大發(fā)明之一。

　　▲目前應(yīng)用最廣的HULC動(dòng)力外骨骼

　　在XOS問(wèn)世的同時(shí)，深耕于航空航天技術(shù)的洛克希德·馬丁公司首次涉足動(dòng)力外骨骼領(lǐng)域，并成功發(fā)布了HULC(Human Universal Load Carrier，人類負(fù)重外骨骼)系統(tǒng)。初代HULC可以提供大概90公斤的負(fù)重，并使得穿戴者在無(wú)負(fù)重感的條件下以接近16公里/時(shí)的沖刺速度疾行。

　　經(jīng)過(guò)洛克希德·馬丁公司的不斷改進(jìn)，最新一代的HULC在加滿燃油后不僅擁有24小時(shí)的超長(zhǎng)續(xù)航，還能夠完美同步士兵的復(fù)雜動(dòng)作，其中包括深蹲、匍匐等。在美軍TALOS項(xiàng)目(輕型戰(zhàn)術(shù)突襲操作服)尚未完全實(shí)現(xiàn)前，可以說(shuō)HULC是目前性能最強(qiáng)的單兵動(dòng)力外骨骼裝置，現(xiàn)已在美國(guó)軍方全面展開(kāi)試驗(yàn)。