外骨骼技術愈來愈成熟,我們不是百萬富翁也可以是鋼鐵俠

百萬年的進化讓人類成為了地球上最具智慧的生物,但是人的身體卻和自然界的其他生物相比要弱小很多。相對而言,人類跑得沒有兔子快,跳得沒有跳蚤高,力量又比不過螞蟻。但是人類卻可以用大腦的智慧彌補身體的缺陷。電影《鋼鐵俠》中,主人公就是依靠自己研發的鋼鐵外衣讓自己可以飛天遁地入海,無所不能。這讓我有了一個想法,就是現實中我們也可以通過機械來實現這一目標。

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外骨骼技術,一種可以藉助機械來實現對人類增強力量,提高速度的技術。實際上,科學家們在這方面已經進行了很多研究。他們研究了一套體外骨骼裝置,就是相當於,除了人自身的骨骼和肌肉組織,在體外再新增一套更強大的骨骼系統。這種裝備在技術上屬於機器人的範疇,它能夠通過機械系統為穿戴者提供助力。雖然看上去像是穿了一套威風凜凜的鎧甲,但它的作用可不僅僅是用於軍事戰爭,還會被普遍用於醫療、救援和工程作業等方面。

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機器人外骨骼一般包括了機械結構、傳感、動力傳動、能源和控制等部分。雖然我們在日常生活中不太見得到,但在各個國家都已經出現了不很多相對成熟的產品。像日本人開發的體外骨骼,就是專門針對殘障人士和助力強體力作業開發的產品。它是怎樣控制運動的呢?簡單的話就可以使用手動控制系統進行操作,原理上就相當於人類對現在生活中其他機械的操控一樣,無非就是一些按鈕和指令。複雜的話就是使用腦控系統,通過神經信號傳輸,由機械的電腦接受信息進行不同需求的操作。這個原理在於:當人產生意念想要做出動作時,大腦就會產生控制信號,然後再從神經到達皮膚,形成表面肌電信號。這些信號雖然微弱,但是仍然能夠被電子電路檢測到。而這些體外骨骼,就是通過捕捉這些信號來控制機械做出動作的。

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目前美國正在開發的“下肢外骨骼”,是現在軍事應用方面最先進的外骨骼系統。士兵在繼續任務時,要揹負沉重的設備,如果穿上了這套外骨骼,便可以極大增加負重能力。外骨骼動力由液壓驅動,以燃油為能源,可以大幅提高人的力量,更有效的完成任務。當人腿開始產生動作的時候,裝在外骨骼的傳感器就會感知到力的運動趨勢,開始驅動外骨骼順應這個趨勢,從而增強力量。

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