盤點(diǎn)：2018國(guó)內(nèi)外機(jī)械裝甲科技：科幻情景仿佛已在眼前！

盤點(diǎn)：2018國(guó)內(nèi)外機(jī)械裝甲科技：科幻情景仿佛已在眼前！

【匠領(lǐng)導(dǎo)讀】：外骨骼系統(tǒng)是一種獨(dú)特的機(jī)械系統(tǒng)，通過將強(qiáng)化的機(jī)械臂、機(jī)械腿、機(jī)械關(guān)節(jié)在人體外和人體進(jìn)行連接，大大增強(qiáng)人體負(fù)重、行動(dòng)的力量和持久力。動(dòng)力外骨骼通過傳感器來收集使用者的活動(dòng)信息，這些信息傳遞給信息處理器進(jìn)行處理，然后啟動(dòng)相應(yīng)的機(jī)械部件來輸出能量。包括中國(guó)、俄羅斯、美國(guó)在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家都在研發(fā)外骨骼系統(tǒng)，該系統(tǒng)也被認(rèn)為是未來提升單兵作戰(zhàn)能力的重要準(zhǔn)備，在醫(yī)療康復(fù)輔助及人類力量增強(qiáng)和行動(dòng)擴(kuò)展等民用領(lǐng)域也是前景無限。通過AI的助力，相信普通老百姓也能享受到科幻世界的美好生活！

1、雷神之Sarcos X052機(jī)械外骨骼

美國(guó)雷神公司作為機(jī)械外骨骼領(lǐng)域一哥，在2010年時(shí)推出了XOS外骨骼系統(tǒng)，后來又推出了改進(jìn)版本X052，在軍事上發(fā)揮重大作用。XOS的厲害之處在于它是一個(gè)大力士，穿上它后能舉重若輕。舉起70千克的重物，人體感覺只有7千克，人類的力量將以10倍放大。士兵借助這一裝甲，就可以多次搬運(yùn)1百多公斤的重物毫不費(fèi)力，輕松完成軍事上的重物上下貨和后勤補(bǔ)給。不僅如此，XOS還有一套完整的控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用身上的傳感器，可以判斷出人類的下一個(gè)動(dòng)作，毫不延遲的配合人類動(dòng)作輸出強(qiáng)大的力量。

升級(jí)版的X052在XOS上做了進(jìn)一步的改進(jìn)，除了擁有XOS模式，即強(qiáng)大的力量外，還能切換成另一模式，即力量稍減小，但是敏捷度大幅提高，可以進(jìn)行搏斗，拳擊和踢球等復(fù)雜細(xì)膩的動(dòng)作。

但是機(jī)械外骨骼的一個(gè)缺點(diǎn)的就是它身后有一條長(zhǎng)長(zhǎng)的供電線，采用有線供電。若采用電池供電，最多只能維持40分鐘。

2、洛克希德馬丁之HULC輔助系統(tǒng)

HULC輔助系統(tǒng)由美國(guó)軍工企業(yè)洛克希德馬丁公司開發(fā)，采用高性能蓄電池為能源，以鈦合金為主要材料，能增強(qiáng)士兵的負(fù)重能力和長(zhǎng)途奔襲作戰(zhàn)能力。由于采用蓄電池，它的力氣肯定沒有XOS大，但是已經(jīng)大大提高了士兵的重能力，保證士兵的機(jī)動(dòng)性和突擊性。

3、俄羅斯之Ratnik-3機(jī)械外骨骼

在莫斯科2018國(guó)際軍事技術(shù)論壇上，俄羅斯展示了一套Ratnik-3“未來戰(zhàn)士”機(jī)械外骨骼，它由鈦合金制成，有一層防彈衣，不僅能抵擋部分子彈傷害，還能為士兵助力，能為士兵活動(dòng)提供50公斤的額外承重。它能夠賦予佩戴者超人般的力量，造型可以說炫酷又科幻，讓人想起《星球大戰(zhàn)》的沖鋒兵和《機(jī)械戰(zhàn)警》中的機(jī)械警察。

佩戴它后士兵除了能夠背負(fù)更加沉重的物品外，同時(shí)也能賦予士兵更加快速移動(dòng)的能力。此外，外骨骼上半身的設(shè)備可以讓士兵用單手操作機(jī)槍射擊，而且能夠達(dá)到“類似電腦的精確性”。

目前這套外骨骼設(shè)備的缺陷在于供電，沒有體積足夠小且能長(zhǎng)時(shí)間提供外骨骼工作的電池。不過據(jù)產(chǎn)品的首席設(shè)計(jì)師Oleg Faustov介紹，他們已經(jīng)對(duì)這套設(shè)備進(jìn)行了多次測(cè)試。

4、LG之CLOi SuitBot

雖然在今年的CES2018上表現(xiàn)不佳，但LG顯然并不打算放棄對(duì)機(jī)器人的研發(fā)，不過在CLOi之外，LG把視線挪向了更具未來感的機(jī)械外骨骼領(lǐng)域，他們最近就演示了一套CLOi SuitBot可穿戴機(jī)械設(shè)備，這套設(shè)備可以為穿戴者提供更為強(qiáng)大且靈活的下肢運(yùn)動(dòng)能力。

CLOi SuitBot是由LG與韓國(guó)機(jī)器人公司SG Robotics合作打造的穿戴設(shè)備，這款設(shè)備并非是一款主動(dòng)設(shè)備，而是通過智能識(shí)別用戶的動(dòng)作，來提供力量以及支撐上的輔助，比如穿戴者在搬動(dòng)重物時(shí)，它可以一定程度上固定下肢力量，防止穿戴者腳滑、腰肌扭傷、突然脫力等帶來的危險(xiǎn)，同時(shí)還能分擔(dān)穿戴者的體力消耗。但這正是目前外骨骼設(shè)備的難點(diǎn)之一，因?yàn)槟壳暗臋C(jī)械智能很難精準(zhǔn)的判斷人類的動(dòng)作，如果無法達(dá)成高度協(xié)調(diào)性，那么外骨骼裝置的可用性便會(huì)大打折扣。

而CLOi SuitBot目前也只有下半身的裝備，主要固定于穿戴者的腰部、胯部、膝蓋、腳踝以及腳掌位置，并且已經(jīng)在LG的部分工廠中進(jìn)入了試用階段。LG希望最終這款設(shè)備可以包裹穿戴者全身，提供全方位的支持和保護(hù)，并且可以接入到CLOi機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)中，最終實(shí)現(xiàn)高度智能化。

當(dāng)然LG目前沒有將這款外骨骼設(shè)備推入個(gè)人用戶市場(chǎng)的打算，它將可以會(huì)與微軟的Hololens等設(shè)備一樣應(yīng)用與某些特殊的工業(yè)環(huán)境中。

5、國(guó)產(chǎn)機(jī)械外骨骼

據(jù)媒體報(bào)道，中國(guó)在機(jī)械外骨骼方面也投入了巨大的研究，通過機(jī)械外骨骼，能加強(qiáng)士兵的負(fù)重能力，跳躍能力。主要原理是通過傳感器，探測(cè)人類的肌肉運(yùn)動(dòng)，放大這類運(yùn)動(dòng)，使士兵能在高度負(fù)重下，又能敏捷的做出各種動(dòng)作。

前方預(yù)警：國(guó)內(nèi)特別是軍事報(bào)道比較低調(diào)，沒有炫酷的海報(bào)。所有請(qǐng)諸位看客們，把自己的思緒從科幻未來拉回現(xiàn)實(shí)。也是，畢竟現(xiàn)實(shí)的競(jìng)爭(zhēng)力才是硬道理。比任何花拳繡腿都更有說服力。

西北機(jī)電工程研究所研制出了一款智能仿生、單人操作的軍民兩用多功能攜行助力系統(tǒng)——“穿戴式外骨骼助力機(jī)器人”，而且還對(duì)它進(jìn)行了不斷的完善升級(jí)，目前已經(jīng)成功研發(fā)出第二代。

目前，“穿戴式外骨骼助力機(jī)器人”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已成功突破“人機(jī)協(xié)同智能傳感控制技術(shù)”、“人體運(yùn)動(dòng)適應(yīng)性承載機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)”、“輕小高效液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)”等核心關(guān)鍵技術(shù)，樣機(jī)功能和技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到美國(guó)同類裝備水平。

第一代系統(tǒng)

第二代系統(tǒng)

特別關(guān)注市場(chǎng)：康復(fù)型外骨骼機(jī)器人

目前市場(chǎng)上對(duì)康復(fù)機(jī)器人需求量較大。截至2016年1月，全球醫(yī)療機(jī)器人行業(yè)年?duì)I收達(dá)74.7億美元，2020年有望達(dá)114億美元。隨著市場(chǎng)需求的擴(kuò)大、技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)鏈的完善，預(yù)計(jì)未來3-5年國(guó)內(nèi)也會(huì)出現(xiàn)成規(guī)模的醫(yī)療機(jī)器人企業(yè)。

目前市場(chǎng)上做康復(fù)型外骨骼機(jī)器人的公司較多，僅僅指的是可穿戴并可進(jìn)行自由活動(dòng)的外骨骼機(jī)器人，在這些機(jī)器人中由以下肢輔助機(jī)器人為主，主要面向癱瘓、中風(fēng)、衰老所導(dǎo)致的行動(dòng)不便。

　　以色列的Rewalk、日本的Cyberdyne、以及美國(guó)的Ekso ，以及成為這一領(lǐng)域的三大主流公司。以色列的Rewalk成立于2001年，現(xiàn)已推出兩款外骨骼機(jī)器人產(chǎn)品Rewalk Personal和Rewalk Rehabilitiation。前者適合在家庭、工作等社交環(huán)境使用，后者則主要針對(duì)臨床修復(fù)，為患者提供物理治療方式。

      國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，從2015年開始也掀起了醫(yī)療康復(fù)為主的外骨骼研究熱潮。

傅立葉智能以19世紀(jì)偉大的數(shù)學(xué)家名字命名的的公司，成立于2015年，目前已推出了兩款產(chǎn)品上肢力反饋運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)Fourier M2以及下肢外骨骼機(jī)器Fourier X1。

北京大艾機(jī)器人是外骨骼機(jī)器人領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研的代表。這家公司的研究團(tuán)隊(duì)全部來自于清華、北航等知名高校，其董事長(zhǎng)帥梅還是北航機(jī)電系的副教授。目前，他們已經(jīng)推出了兩款產(chǎn)品，其中Ailegs艾動(dòng)主打下肢損傷中后期康復(fù)訓(xùn)練，而Aiwalker艾康則配有移動(dòng)臺(tái)架，供早期康復(fù)患者使用。

深圳的邁步機(jī)器人，區(qū)別于多數(shù)的外骨骼機(jī)器人都是采用剛性驅(qū)動(dòng)，邁步機(jī)器人在去年年末推出的BEAR H1則采用了柔性驅(qū)動(dòng)器作為輸出，不僅提高了力控制時(shí)的穩(wěn)定性和精度，還降低了設(shè)備與使用者間的摩擦，提升了使用的安全性也節(jié)省了設(shè)備的能量消耗。同時(shí)，BEAR H1的價(jià)格僅為國(guó)外同類產(chǎn)品的一半甚至三分之一。而值得一提的是，這家成立于2016年的創(chuàng)企，其聯(lián)合創(chuàng)始人陳功、葉晶均為投身創(chuàng)業(yè)大潮的海歸博士。

杭州的尖叫科技也推出了名為Scream One的實(shí)時(shí)人體交互步態(tài)移動(dòng)外骨骼機(jī)器人。公司團(tuán)隊(duì)由國(guó)內(nèi)資深智能產(chǎn)品領(lǐng)域人員組成。團(tuán)隊(duì)成員不僅具有豐富的傳感器、結(jié)構(gòu)動(dòng)力和軟件算法研發(fā)能力，而且還參與過中國(guó)早期多個(gè)智能科技項(xiàng)目的研發(fā)。外骨骼項(xiàng)目還得到了來自于mit的身影和院校專家的支持。尖叫科技有望成為全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)開放生態(tài)平臺(tái)概念的機(jī)器人外骨骼平臺(tái)，并計(jì)劃實(shí)現(xiàn)更多的硬件加載和軟件指令，以此滿足醫(yī)療，工業(yè)和軍事等多重用途。

　　此外，國(guó)內(nèi)還有峰湃科技以及程天科技等初創(chuàng)公司。而在美國(guó)和加拿大也出現(xiàn)了Superflex、SuitX、Tréxō Robotic等外骨骼機(jī)器人初創(chuàng)企業(yè)。雖然目前各家的產(chǎn)品已初具形態(tài)，但在技術(shù)和用戶體驗(yàn)上尚有很大的提升空間。

展望未來：

未來

機(jī)械外骨骼是未來戰(zhàn)士在戰(zhàn)場(chǎng)生存的保障，是智能穿戴裝備和人類的完美結(jié)合，一旦能源的瓶頸突破，高能量密度，低質(zhì)量的電池發(fā)明，將會(huì)為智能裝甲的發(fā)展提供一個(gè)井噴的機(jī)會(huì)。

未來，將會(huì)有越來越多不可思議的產(chǎn)品，就像鋼鐵俠一樣。

最后，熱血青年們，科技發(fā)展還需后浪推前浪。創(chuàng)新精神還需傳承。且看機(jī)械裝甲科教套裝，一起和下一代接班人追逐科幻美夢(mèng)吧！

年終福利：

擁有一身超能力是許多人小時(shí)候的夢(mèng)想，現(xiàn)在他們終于可以“美夢(mèng)成真”了，漫威聯(lián)合LittleBit推出了復(fù)仇者英雄仿真套件，通過可穿戴的磁吸式組件，孩子們可以扮演任何受此套件支持的漫威英雄，例如鋼鐵俠或者綠巨人。

通過與之配套的App，孩子們可以通過觀看教程來一步步把自己喜歡的英雄“穿”在自己的身上，除此之外，App會(huì)你如何利用已經(jīng)穿在身上的套件來使用英雄技能，如你想“變身“成鋼鐵俠，App就會(huì)教你如何通過打開LED燈來模擬電弧脈沖炮，而如果你想變身成蟻人或者是黃蜂女，App則會(huì)教你如何使用加速器來學(xué)習(xí)瞬間移動(dòng)，當(dāng)然如果你想成為”黑寡婦“，App會(huì)教你如何使用秘密光線傳感器，而如果你想變成《黑豹》里面的舒莉，App會(huì)教你如何編寫程序來控制其他裝置。

所以這個(gè)套件僅僅是比那些普通的玩具更智能了一點(diǎn)，與孩子們的交互不僅僅停留在玩具本身，所配套的App還會(huì)教你怎么玩，這會(huì)讓孩子們獲得更加沉浸的娛樂體驗(yàn)，是普通玩具的一種延伸。

這是LittleBits與迪斯尼的第二次合作，也是第一款100美元級(jí)別的復(fù)仇者英雄仿真套件，同時(shí)這套配件還能讓你制造一個(gè)電動(dòng)的R2-D2。

復(fù)仇者英雄仿真套件將于8月24日發(fā)售，官方售價(jià)為150美元。以后不要小看玩Cosplay的小朋友，說不定他們還是編程達(dá)人。