把機器人穿在身上

陳　雨

穿上一身盔甲，全身都是寶貝武器，不僅跑步不費勁兒，還能輕松飛上天!看過電影《鋼鐵俠》就一定對這位鋼鐵戰(zhàn)士記憶猶新，只要穿上鋼鐵盔甲就能變成刀槍不入、力大無比的超人!不過你可不要以為只有電影里的瘋狂科學家才能制造奇跡，現(xiàn)在美國軍工實驗室就造出了真實版的機械戰(zhàn)甲——外骨骼!

幻想戰(zhàn)甲真費錢

這么高科技的機器人在20世紀60年代就有人想出來，科學家畫出了設計圖紙，把外骨骼“穿”在身上以后，可以讓操作者變成大力士?？上莻€年代的技術條件根本造不出這家伙來，不過美國國防部沒有放棄這個大膽的設想，經(jīng)過幾十年的準備工作，現(xiàn)在投入了7500萬美元來研究它，想要打造出真正的“鋼鐵俠”。

美軍希望士兵穿上外骨骼以后都能變成超人：可以沒日沒夜行軍卻不會疲憊；能夠輕松扛起平時只有兩個人才能抬得動的武器；任何時候都能飛檐走壁；還可以背著兩名負傷隊友在槍林彈雨中狂奔，卻毫發(fā)無損……這樣雄心勃勃的目標聽起來有點夸張，現(xiàn)實中的外骨骼到底能干嘛呢?科學家給我們來場表演秀。

只見工程師套上鋁靴，捆緊身上的皮帶，再背上大背包，胳膊伸進“袖管”里，雙手握住操縱桿，看起來和我們穿外衣也沒啥區(qū)別。然后這位工程師開始移動，突然，外骨骼就像是活了一樣，配合著主人的一舉一動。工程師扮演阿里，外骨骼和他同步握拳出擊，左右腳交換著來回挪步?？吹竭@個情景，你根本想象不到此時套在工程師身上的外套有70千克重，相當于他背著一個成人!工程師還沒有玩盡興，拿起差不多四袋面粉那么重的杠鈴，連續(xù)舉起500多次。最后放下杠鈴的時候，并不是因為工程師感到疲憊，而是他玩膩了。有了外骨骼的幫助，任何人穿上它這么折騰一整天都不會累。

人機合一，心有靈犀

外骨骼上有很多與操作者皮膚接觸的傳感器，它們會把數(shù)據(jù)傳達給中央電腦，電腦就會模仿人類的動作，把指令下達給機械臂上的每個關節(jié)，關節(jié)里的傳動裝置就能讓外骨骼和操作者的動作同步了。這么復雜的過程還不到千分之一秒，真是不可思議!

能源大考驗

并不是所有人都看好外骨骼，這不，測試還沒完成，那邊就有人來挑刺兒了：別看現(xiàn)在你蹦跶得挺歡，沒電了以后我看你還怎么舉杠鈴!

是啊，能源問題很關鍵，現(xiàn)在的外骨骼身后拖著一根長長的“尾巴”，活動范圍非常小，如果拔掉這根電源，機械戰(zhàn)甲就一根指頭都動彈不得。目前設計的電池只能讓外骨骼堅持活動40分鐘，設計師必須制造一個效率高的動力系統(tǒng)，最起碼要支撐機械戰(zhàn)甲運作一天，這可是世界難題，還沒人解決呢!

另外，外骨骼必須和主人親密無間，如果電腦反應速度因為電源問題變慢了，那么穿上它的人想要抬腳走路，就像是在水里行走一樣。機械戰(zhàn)甲不僅不能幫助主人，它簡直就是一個敦實的大鐵籠子，牢牢地困住你的身體!

外骨骼當醫(yī)生

不管能源問題如何解決，現(xiàn)在想要發(fā)展外骨骼的科學家還不少，他們并不是為了讓機械戰(zhàn)甲去打仗，而是在醫(yī)院為大家服務。

“人載重器”是一種下肢外骨骼，穿上它以后，可以讓操作者輕松背起50千克的重物，堅持20個小時。聽說過混合動力汽車嗎?它剎車時產(chǎn)生的能量可以用來給電池充電，下肢外骨骼就學習了這種技術。我們走路變換腳步的時候，和地面摩擦產(chǎn)生的能量，就可以給外骨骼充電。這種外骨骼可以為行動有障礙的人服務，它可比輪椅方便多啦!

日本的機器人制造技術挺發(fā)達，他們對外骨骼也非常感興趣。HAL-5是全身機械外骨骼，它本身并沒有壓力感應器，而是把感應器裝在操作者的身上，同樣可以模仿人的動作同步運行。不過并不是穿上這套機械外衣就能馬上行動自如，電腦的控制系統(tǒng)模仿操作者的自然姿態(tài)需要一個過程，等到它適應了人的行動習慣，才能和操作者步調(diào)一致。護士穿上HAL-5可以抱起個頭兒特別大的病人，就像是抱嬰兒一樣輕松，絕對是醫(yī)院的好幫手。