《辐射4》动力装甲原型图鉴及介绍

日本：转型医疗领域 民用装备兴起

　　除了美国，在其他国家中我们也不难觅得动力外骨骼的身影。只不过由于特定的政治、信仰或技术原因，这些外骨骼的功能特点往往面向民用。随着材料学、电气工程等科技领域的不断发展，在1997年，一个来自日本、名为"Cyberdyne"的公司开始了对动力外骨骼装置的全面研究。

▲HAL

　　由Cyberdyne推出的HAL，是人体辅助义肢（Hybrid）的缩写。首部HAL骨骼增强原型机由日本筑波大学生产，在结合了电脑控制和电池供电系统后，HAL的整体重量不足25公斤，即便在今日看来也非常轻便。但也正是因为材料密度和硬度的不足，和军用标准相距甚远的它自问世起便着重被应用于民用负重及医疗领域，帮助残障伤患者行动或复健。

▲HAL

　　通过近10年的研发，HAL辅助义肢已被开发至第5代，重量也由25公斤缩减到10公斤，进一步满足常人的承受力。通过感测体表的一些生物信息，例如肌肉的运动还有神经电流的改变，HAL可以模拟穿戴者的动作。并且在平行的方向上增强穿戴者的力量和耐久。目前HAL已于2014年在本国小规模上市，被认为是最成熟的民用外骨骼系统。

▲Cyberdyne的新型民用产品

　　有趣的是，为了避免HAL被军用化，Cyberdyne公司曾婉拒了美军和南韩军方的资助。也正是因此，吃了闭门羹的美国只能再次寄希望于自主研发，才有了上文中我们提到过的BLEEX外骨骼系统。科技需要梦想家，向Cyberdyne致敬！

▲Rewalk

　　此外，由新西兰科技公司REX Biotics设计研发，可代替轮椅的REX；以及由以色列埃尔格医学技术公司发明的ReWalk，都是近年来在医疗领域举足轻重的民用外骨骼系统。犹记得在去年落幕的巴西世界杯中，佩戴动力外骨骼的瘫痪青年——平托的那一脚开球让无数人为之动容。

　　不过，尽管动力外骨骼在民用领域大有可为，但这并不代表着它真的面向平民。目前已上市的民用外骨骼系统平均售价在7万美元左右（约合人民币43.67万元），若想进一步控制成本，仍需假以时日。

设计挑战

　　刚刚起步的动力外骨骼仍面临着未知的前景与诸多挑战，其中主要体现在续航和动力的不足上。那么放眼国际，这一高新科技产业是否面临着同样的局限呢？

▲动力外骨骼仍难以胜任高难动作

　　虽然动力外骨骼已活跃于世界科技舞台近百年的时间，且在近几十年内取得了很大进展，但回到现实中，还有很多问题仍待解决。在最基本的动作同步上，肌电信号采集的方法有很严格的外界环境限制：传感器会因汗液等细微因素的影响而受到干扰，使得外骨骼在进行动作的反馈时产生延迟，难以胜任高难度动作。

▲动力外骨骼会对人体造成压迫，导致血液不畅、肌肉变形

　　其次，受限于外骨骼捆绑式的穿戴方法，会对人体造成压迫，导致血液不畅、肌肉变形，并因此影响外骨骼的定位精度。此外，由于目前外骨骼装置的续航、重量、韧性、弹性以及坚固性都有待提升，因此，开发全新的材料和便携式能源成为了目前最难攻克的技术难题。

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责任编辑：墨池