第372章 機械外骨骼

“你,你這樣做,難道不怕總部找你麻煩嗎,這可是總部都看着是秘密的東西,你就這樣的拿了出來,哼,看來這一次還真是你搞的鬼了。”白大褂算是明白了。

剛剛開始,他還不能夠確定技術宅有問題,現在看來,這個傢伙,一定是有十分大的問題了。

要知道這中機械外骨骼,在世界上來說,都是頂尖的技術了,雖然別的組織也在研究,但是研究出來的成就就不同了,而,技術宅的這一副東西,很顯然,他雖然算不上是最最頂尖的,但是,也差不到什麼地方去。

這東西,在總部,肯定是比較保密的東西。

機械外骨骼,又名“外骨骼裝甲”或“外骨骼機甲”,其結構類似昆蟲的外骨骼那樣,能穿在人身上,給人提供保護、額外的動力或能力,增強人體機能,如使腿殘疾的人能自己上樓,讓士兵能健步如飛、無障礙奔跑且不會疲勞、不會受傷等等。

像電影《鋼鐵俠》中的鋼鐵衣就是機械外骨骼的典範,《異形》、《黑客帝國》、《機械戰警》中也出現過機械外骨骼。

機械外骨骼即爲傳統科幻作品中“機甲”的簡化版。

你可以想象一個像蜘蛛網一樣的東西緊緊的結合你的貼身褲子。

在軍事方面,它可以幫助士兵更快的行走並攜帶更重載重。對運動員來說它能夠成爲增強性能的假肢的基礎。

在康復醫學方面,對於那些因肌肉受損而無法行走的患者來說,它將成爲一項突破性的治療方法。這套機器護甲需要專門定做以適應單個人的骨架和步伐,就像一輛自行車的車把必須調節到讓用戶舒適。在此之後,“每次穿上機器護甲,用戶感覺就像穿上一件衣服一樣簡單。” 沃爾什解釋說道。

這東西,運用的方面簡直就是太寬廣了。

在漫畫中,鐵人是披掛鐵甲,力大無窮的超級英雄。

建造無堅不摧、刀槍不入的鐵甲士兵也是五角大樓的夢想。在軍隊資助下,美國猶他州一所秘密實驗室裡,一位天才工程師正在悄悄製造他的鐵人。

這個“鐵人”其實是一件機械外衣,簡稱XOS,是迄今最先進的機械外骨骼,穿上它後,任何人都能輕鬆舉起200磅重物,彷彿拿起一根筷子,連續舉重500下,卻絲毫不感覺疲勞。或許,不久的將來XOS將在戰場上大派用場,讓五角大樓夢想的鐵甲超級士兵變成現實。

阿富汗。一座隱蔽的碉堡。4個背步槍的男人守衛着一扇厚重生鏽的大門。

砰!一個巨大的拳頭從裡面錘打大門。砰!猛烈的撞擊,鐵門出現凹痕。門猛烈震動,鉸鏈脫落。

衛兵畏縮,後退。要從門後衝出來的東西必然是個氣急敗壞的龐然大物。

門飛開,一個金屬巨人衝出。它看似一個機器人,但是,在鐵甲內,著名的武器設計師託尼斯塔克操縱這頭金屬怪獸。

子彈被鐵甲反彈回,幾乎不留痕跡。他一拳把衛兵打倒在地,怒視周圍的敵軍營地,打開手臂上火焰噴射器,將據點燒成火海。

美國猶他州。一座秘密山地實驗室。軟件工程師雷克斯詹姆森穿上一件金屬機械外衣。

他套上鋁靴,捆緊腿上和腰間的皮帶,背上揹包,手臂伸進“袖子”,握住操縱桿。看上去比穿一件外套複雜不了多少。

然後他開始移動,此時,機械外衣一下子獲得生命,配合着他的一舉一動。

他舉起他的拳頭,做拳擊動作,左右腳交換着單腳跳躍,彷彿拳王阿里,雖然穿着150磅的鐵外衣,看上去卻很輕鬆。

他能輕易把旁邊的程序員推倒在地上,或者推翻一張桌子但是更讓人驚奇的是,他能整天這樣做。爲了展示他超人般的耐力,他走向一個放槓鈴的架子,舉起負重200磅的槓鈴。

然後,他又舉了一次,又一次。50下時,他放下槓鈴。從前的實驗中,他曾連續500次舉起200磅重槓鈴。最後之所以放棄,並非因爲疲倦,而是厭煩。

這就說明了這種東西的強大了。

還有很多地方可以展現這種東西的強大。

這上面描述的兩個場景一個是幻想的,一個是真實的,兩者之間的差距正在縮小。

後面的叫XOS,很可能是目前世界上最先進的機械外骨骼,由史蒂夫雅各布森和他的薩科斯工程師團隊研製。

薩科斯是雅各布森於1983年創建的機器人技術公司,不久前被美國國防工業巨頭雷神公司收購。至於那個使用噴火槍的鐵皮怪獸則是好萊塢新片《鋼鐵俠》的主角。

該片即將於5月2日首映,根據同名超級英雄漫畫改編,主人公是一個叫託尼斯塔克的天才發明家,他給自己造了一件機械外衣,從此獲得非凡的超能。鐵人在漫畫中生活了40多年,第一次被搬上銀幕。

影片放映的時間實在再恰當不過。

漫畫中神奇的機械外衣不僅僅是繪在紙上的美夢,在現實生活中第一次可以找到類似的東西。

在很早,這種東西就真正的出現了。

2000年,薩科斯申請Darpa投資。

雅各布森認爲他找到了Darpa懸賞解決問題的答案。

這個問題是如何讓操作者與機器人互動。

爲證實自己的直覺,雅各布森請公司攝影師喬恩普萊斯和他的女兒一起幫他做個實驗。

這個實驗讓普萊斯扮演外骨骼,他的女兒扮演內部操作者。她背對父親,站到他腳上,她的腳趾壓在他的腳趾上。

他們握着手幫助平衡。她開始朝前行走。普萊斯的任務就是和女兒保持同步,讓自己的腳始終保持在她腳下。幾分鐘後,他們的行動宛如一人。

他女兒完全掌握決策走多快,什麼時候轉彎普萊斯只是一步一步地努力模仿她。

該演示向雅各布森證明,只需要幾個接觸點比如腳和手一臺聰明的機器就能明白綁在它身上的操作者的動作意圖,並配合行動。

理論雖然簡單,實踐卻相當困難。在完成XOS的過程中,雅各布森和他的小組重新設計了微型傳動裝置,改進了壓力感應器,發明了更高效的液壓閥門,甚至設計了機器人的鋁腳板。

但是,被設計者叫做“掃清道路”的控制系統纔是把所有零件整合一體的關鍵,是把他設計的又一個機器人提升到“超人外衣”的核心。曾親身試穿XOS的奧布瑟克完全贊同:“稍微負重,人體就很容易疲勞。”但是,XOS的控制系統讓人體負擔減輕到接近零。

正是這個控制系統使演示操作員詹姆森能連續50次舉起200磅槓鈴,心率卻不加快。當他從架子上拉下槓鈴時,手上的感應器立刻檢測到扭矩的變化。假如沒有外骨骼幫助,感應器將顯示,他每隻手試圖拉下100磅重量。但是,雅各布森解釋說,該系統的目標是讓這些感應器感受的壓力接近於零,如此才能讓XOS發揮作用。

那些手上的感應器以每秒幾百次甚至幾千次的速度把測量到的數據傳給中~央處理器。這一系統把數據輸入一系列計算外骨骼手臂、腿和背部方位和運動的公式。最終認識到詹姆森想要把手放下,計算出要模仿他的動作,每個關節內的每條人工肌肉需要如何運動。

詹姆森從未感到一點兒負擔,因爲在他真正用力前,系統已經指揮機械手臂代爲拿下槓鈴。在舉動練習後,他卸下XOS,毫無喘氣跡象。我問他感覺如何。“很好,”他說着聳了聳肩。

詹姆森演示的XOS大約是第4版。雅各布森帶我參觀一個房間,裡面,前3套機械外衣原型像木偶一樣掛在架子上。讓我立刻聯想到鐵人的“裝甲廳”斯塔克保管他的鐵甲衣的房間。

第一件機械衣建造於2002年,沒有動力。

薩科斯小組建造它的目的,是證明外骨骼能像人體一樣自如行動。雅各布森把一名工程師綁在衣服內,讓他嘗試各種複雜動作,比如踢球、跑步、爬進汽車駕駛室。通過這一系列實驗,他們證實在恰當的地方採用了恰當關節。

讓這些關節以恰當的速度和力量開合則比較困難

2003年,薩科斯開始用水壓驅動傳動器做人工肌肉。這一方法並非他首創。

事實上,另一位外骨骼研究者認爲,XOS對水壓裝置的依賴最終將導致它的失敗。這位不願透露姓名的工程師沒有親眼見過XOS,只是在YouTube上見過一個新聞短片。他說,水壓裝置太耗電。他認爲,電傳動器比較好,因爲它們消耗能量與行動相符。

但是,雅各布森不耐煩地反駁了這種批評。“你喜歡你的汽車剎車嗎?你是否希望你乘坐的飛機着陸系統正常工作?它們都是水壓的。”

之後他又補充說,他已經解決了能量浪費問題。但是他不願解釋細節,只是說薩科斯重新設計了控制液體流動的閥門,使之只在需要的情況下才啓動,所以在機械衣運動的情況下才消耗能量。

雖然在舉重項目上令人刮目相看,XOS並沒有達到Darpa的全部目標。它不能使你騰空灌籃,不能幫你跑得更快,還不能把你變成赫拉克勒斯(大力神)。

但是,奧布瑟克說,Darpa當初的目標之一就是看它開列的願望清單上是否有一項能夠實現。在3個參加該項目的團隊中(薩科斯、奧克里奇國家實驗室和加州大學伯克萊分校),XOS於2005年脫穎而出,最接近五角大樓構想的,成爲美軍批准進入下一階段研究的全身外骨骼。薩科斯已經獲得陸軍1000萬美元經費,覆蓋兩年研究。

詹姆森再次穿上XOS,演示放鬆鍛鍊。我看着這套150磅重的機器外衣像影子一樣模仿他的每個動作,而它們之間只有6個關節互相接觸,想象到秒在每個感應器和中~央處理器之間流動的海量數據,眼前的情景精彩程度不亞於《鋼鐵俠》影片中的特效。

要是機械外骨骼真正的投入戰場的使用,那將會是一場機甲的對抗。

技術宅能夠弄到這衣服圖紙,也只要是他研究的正是這種外骨骼的驅動程序,所以他才能夠弄到圖紙。

“嘿嘿,現在你就算是後悔已經晚了,接下來,對於你來說,那就是這一生最黑暗的時候,哈哈。”技術宅大聲的笑道。

他輕鬆的操作着身上的機械,不斷的活動着。

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