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外骨骼研究



  外骨骼研究者的世界狭小、秘密、不乏明争暗斗。虽然,可能并不了解对手装置的工作原理,仍然会不失时机地冷嘲热讽。最常见的攻击方法是,“你问他打算怎么提供动力。”XOS和美国实验室中其他两套比较领先的外骨骼试图从不同的角度攻克这个难题。雅各布森决定,首先建造一套相当能干的衣服,然后再钻研如何给它提供4至24小时动力(Darpa提出的最低动力要求)。在我所见的所有演示中,詹姆森和XOS都连接着一个水力泵,通过它从外部电源获得电能。这套衣服可以用电池驱动,但是每次只能工作40分钟。另外两位外骨骼研究者———麻省理工学院的休·赫耳教授和加州大学伯克莱分校的哈马甬·卡兹鲁尼———已经开始解决动力问题。 

  赫耳正试图建造一台脚力驱动的机器,尽可能节省能源———启动时只需2瓦特,相当于便携收音机的耗能———但却能支持穿戴者所背负80磅重量的80%.目前的设计由于会影响穿着者的步态,穿上后消耗能量比没有穿时略多。但是,赫耳相信,在不久的未来,他能够改进机械结构,让机器最终帮助节省而不是消耗穿着者的体力。最终,他设想这套装置被用于娱乐,周末时,人们穿着它去爬山,奔跑一天也不觉得累。如果说赫耳的设想还比较遥远,卡兹鲁尼则向我暗示,在解决动力方面,他已经走到一半。 

  卡兹鲁尼说他的“人载重器”(HULC)下肢外骨骼可以连续工作20小时。它使穿着者能背负100磅重物,但却少消耗15%的氧气。 

  卡兹鲁尼的装置还不能对外演示。他只肯透露该系统的原理类似混合动力汽车。混合动力车转化刹车产生的能量用于给电池充电。HULC利用步行者换脚时地面传回的能量。行走这一动作本身就足以产生源源不断的动能。目前,他已获得国家标准和技术学院提供的200万美元经费,用于改进系统。最终,HULC将帮助有行动障碍的人恢复行走。“这不是一台战争机器,”他说,“我们的机器可能替代轮椅。” 

  XOS最有力的竞争者也是一台医疗设备,但是位于太平洋彼岸的日本。2004年日本机器人专家山海嘉之创建了一个叫Cyberdyne的公司(和电影《终结者》中导致机器人革命的公司同名),推销他的全身机械外骨骼HAL-5.它没有采用XOS式的压力感应器,而是把感应器附着到穿着者身上,接收他(她)的肌肉信号,以确定他的行动意图。这套机械外衣的控制系统能够学习、模仿穿着者的自然姿态。这意味着,至少需要30分钟时间,两者才能协调一致———不能指望一穿上就行动自如。但是,HAL-5的主要用途是康复治疗辅助工具和护士的助手,所以半个小时的培训时间不构成问题。穿上这套电池驱动的大力服后,护士们能轻松抱起粗壮的病人,仿佛抱小孩一样轻松。山海嘉之已开始将HAL-5出租给顾客。

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