发展外骨骼机器人的必要性

军队发展外骨骼机器人必要性外骨骼机器人技术是融合传感、控制、信息、融合、移动计算,为作为操作者的人提供一种可穿戴的机械机构的综合技术。他是指套在人体外面的机器人，也称“可穿戴的机器人”。人体外骨骼助力机器人起源于美国1966年的哈德曼助力机器人的设想及研发，到今天整体仍处于研发阶段，能源供给装置以及高度符合人体动作敏捷及准确程度要求的控制系统和力的传递装置都有待大力投入研发和试验尝试。他是是一种模仿人体结构特点设计的外穿型机械骨骼，内部配备有液压传动装置和可像关节一样弯曲的结构设计，不但能够直立行进，还可完成下蹲和匍匐等多种相对复杂的动作。他把重量通过电池驱动的金属骨骼转移到地面上。先进的便携式微型计算机可以使得这种外骨骼与人的运动保持协调一致。他成倍的增加人类的体能。一必要性1：不堪重负的士兵这是美军陆军的标准装备。1Level111A头盔1.57M4自动步枪3.8战斗装具类手枪皮带枪套1.60.52护目镜8M9手枪0.85弹药袋（180发）2.52.53红外线夜视镜9军靴1.56手榴弹1.04避弹衣4.2510内衣及T衫0.4刺刀0.655口粮0.811袜子0.15防毒面具1.45水6背囊1.512军服1.9掘壕工具1．5注意，这只是标准装备，事实上，执行具体任务时，负重远比这多。例如机枪手要携重得多的m249轻机枪，和大量的机枪弹。还有士兵要背负沉重的火箭筒，甚至野战时携带睡袋等装备。这都是沉重的负担。许多士兵已经换上各种疾病。例如颈椎病，。极大地体力消耗和精神压力困扰绝大多数士兵。而外骨骼可以是这一切轻松解决。他可以使士兵轻松背负七八十公斤的中午而没有疲劳之感，外骨骼承担了负重的任务。健康问题极大得到了解决。二必要性2：超级战士以美军HULC为例，HULC动力源为两块总重量3.6千克的锂聚合物电池。在一次充满电后，HULC可保证穿着者以4.8公里/小时的速度背负90千克重物持续行进一个小时。而穿着HULC的冲刺速度则可达到16公里/小时。士兵配备他以后，就可以负载重型防弹衣长途跋涉而不觉疲惫，而防弹衣对士兵生命尤为重要，他可给士兵全方位。有重点的防护，真正做到刀枪不入。而且士兵再也不会为永远不足的弹药发愁了。几十公斤的负重可以保证足够的弹药，甚至可以携带迫击炮等较强的火力。在遭到围攻时，极大的奔跑速度让敌人望尘莫及。这是真正的超级战士。现在，建设高效的军队成为世界主流，这要求用尽可能少的士兵去执行更多的任务，完全使用机器人在现阶段不现实，而外骨骼正好填补了这个缺口。美国的HULC1已经接近实用化。现在战争更多集中在反恐领域，这就使大规模战争成为历史。特种部队被更多使用。他们执行的大多是高危高风险的任务。队员素质要求高，一般从侦察部队和空降部队中挑选体格健壮、机智勇敢、文化程度高、具有献身精神和有一定作战经验的人员。执行渗透，侦查，抓获，斩首等价值极高的任务。他们抵达战区必须隐蔽，往往经过丛林等荒无人烟的地带，装备外骨骼后，他们抵达战区仍然精力旺盛，成功率提高。充足的是保持战斗力的关键。对于炮弹装填手，意义非凡。他们可以毫不费力的举起几十公斤的炮弹，而不会得腰肌劳损。迫击炮手可以更灵活的移动。一名士兵可以身兼数职。这对后勤是个不小的支持。外骨骼的佩戴者能够承受两到三名士兵的工作量。也就是说，使用外骨骼允许对军方人员进行重新调配，执行更具战略意义的任。三发展前景：各国均已展开此类研究。日本科技公司“赛百达因”(Cyberdyne)研制的HAL-5是一款半机器人，拥有自我拓展和改进功能。它装有主动控制系统，肌肉通过运动神经元获取来自大脑的神经信号，进而移动肌与骨骼系统。HAL（混合辅助肢体的英文缩写）可以探测到皮肤表面非常微弱的信号。动力装置根据接收的信号控制肌肉运动。HAL-5是一款可以穿在身上的机器人，高1600毫米，重23公斤，利用充电电池(交流电100V)驱动，工作时间可达到近2小时40分钟。HAL-5可以帮助佩戴者完成站立、步行、攀爬、抓握、举重物等动作，日常生活中的一切活动几乎都可以借助HAL-5完成。HAL-5装有混合控制系统，无论是室内还是户外均。据俄罗斯陆军指南2011年6月30日报道，洛克希德·马丁公司研制的加固型HULC人体负重外骨骼目前正在美国陆军纳蒂克士兵研究、发展和工程中心进行生物力学测试，本次测试将有助于规划出基于士兵反馈意见的外骨骼发展需求。有不错表现，据美国《陆军公认》2011年10月19日报道，在法国巴黎举行的2011年国际军警保安器材展（MILIPOL）上，法国某防务公司展出了其与法国武器装备总署联合研制的名为“大力神”（HERCULE）的协同可穿戴式外骨骼，旨在使穿戴者能够轻松携带重物。。从此处看出，外骨骼机器人确实迎合了军事发展潮流，将会获得极大发展。五：展望：外骨骼技术在民用方面也得到了很好的发展。日本筑波大学已经研制出世界上第一种商业外骨骼机器人，也可以说是混合辅助腿。这种装置能帮助残疾人以每小时4公里的速度行走，毫不费力地爬楼。就是说每个残疾人都可能借助这相机是站起来。