《輻射4》動力裝甲原型圖鑒及介紹

　　日本：轉(zhuǎn)型醫(yī)療領(lǐng)域 民用裝備興起

　　除了美國，在其他國家中我們也不難覓得動力外骨骼的身影。只不過由于特定的政治、信仰或技術(shù)原因，這些外骨骼的功能特點(diǎn)往往面向民用。隨著材料學(xué)、電氣工程等科技領(lǐng)域的不斷發(fā)展，在1997年，一個(gè)來自日本、名為"Cyberdyne"的公司開始了對動力外骨骼裝置的全面研究。

　　▲HAL

　　由Cyberdyne推出的HAL，是人體輔助義肢(Hybrid)的縮寫。首部HAL骨骼增強(qiáng)原型機(jī)由日本筑波大學(xué)生產(chǎn)，在結(jié)合了電腦控制和電池供電系統(tǒng)后，HAL的整體重量不足25公斤，即便在今日看來也非常輕便。但也正是因?yàn)椴牧厦芏群陀捕鹊牟蛔?，和軍用?biāo)準(zhǔn)相距甚遠(yuǎn)的它自問世起便著重被應(yīng)用于民用負(fù)重及醫(yī)療領(lǐng)域，幫助殘障傷患者行動或復(fù)健。

　　▲HAL

　　通過近10年的研發(fā)，HAL輔助義肢已被開發(fā)至第5代，重量也由25公斤縮減到10公斤，進(jìn)一步滿足常人的承受力。通過感測體表的一些生物信息，例如肌肉的運(yùn)動還有神經(jīng)電流的改變，HAL可以模擬穿戴者的動作。并且在平行的方向上增強(qiáng)穿戴者的力量和耐久。目前HAL已于2014年在本國小規(guī)模上市，被認(rèn)為是最成熟的民用外骨骼系統(tǒng)。

　　▲Cyberdyne的新型民用產(chǎn)品

　　有趣的是，為了避免HAL被軍用化，Cyberdyne公司曾婉拒了美軍和南韓軍方的資助。也正是因此，吃了閉門羹的美國只能再次寄希望于自主研發(fā)，才有了上文中我們提到過的BLEEX外骨骼系統(tǒng)?？萍夹枰獕粝爰?，向Cyberdyne致敬!

　　▲Rewalk

　　此外，由新西蘭科技公司REX Biotics設(shè)計(jì)研發(fā)，可代替輪椅的REX;以及由以色列埃爾格醫(yī)學(xué)技術(shù)公司發(fā)明的ReWalk，都是近年來在醫(yī)療領(lǐng)域舉足輕重的民用外骨骼系統(tǒng)。猶記得在去年落幕的巴西世界杯中，佩戴動力外骨骼的癱瘓青年——平托的那一腳開球讓無數(shù)人為之動容。

　　不過，盡管動力外骨骼在民用領(lǐng)域大有可為，但這并不代表著它真的面向平民。目前已上市的民用外骨骼系統(tǒng)平均售價(jià)在7萬美元左右(約合人民幣43.67萬元)，若想進(jìn)一步控制成本，仍需假以時(shí)日。

　　設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

　　剛剛起步的動力外骨骼仍面臨著未知的前景與諸多挑戰(zhàn)，其中主要體現(xiàn)在續(xù)航和動力的不足上。那么放眼國際，這一高新科技產(chǎn)業(yè)是否面臨著同樣的局限呢?

　　▲動力外骨骼仍難以勝任高難動作

　　雖然動力外骨骼已活躍于世界科技舞臺近百年的時(shí)間，且在近幾十年內(nèi)取得了很大進(jìn)展，但回到現(xiàn)實(shí)中，還有很多問題仍待解決。在最基本的動作同步上，肌電信號采集的方法有很嚴(yán)格的外界環(huán)境限制：傳感器會因汗液等細(xì)微因素的影響而受到干擾，使得外骨骼在進(jìn)行動作的反饋時(shí)產(chǎn)生延遲，難以勝任高難度動作。

　　▲動力外骨骼會對人體造成壓迫，導(dǎo)致血液不暢、肌肉變形

　　其次，受限于外骨骼捆綁式的穿戴方法，會對人體造成壓迫，導(dǎo)致血液不暢、肌肉變形，并因此影響外骨骼的定位精度。此外，由于目前外骨骼裝置的續(xù)航、重量、韌性、彈性以及堅(jiān)固性都有待提升，因此，開發(fā)全新的材料和便攜式能源成為了目前最難攻克的技術(shù)難題。