第二二八章 動力外骨骼資料(1)
更新時間:2019-10-31 作者:睡不行
黑霧區域 第二二八章 動力外骨骼資料(1)
“現實中，動力外骨骼的研發歷史可以追溯到1890年…首位將這個概念付諸實際的人，是一位名叫尼古拉斯亞金的俄羅斯科學家。 這名科學家以彈簧鋼板為動力源，開發出一套人體穿戴裝備…這套裝備在設計理念上，是通過機械的力量結合人體關節活動的軌跡，可以說設計的十分精巧可以輔助人們行走、跳躍和奔跑。 當然，在那個自然科學尚不發達的年代，這套動力外骨骼裝置也只能通過簡單的構造，借助彈簧鋼板達到行走省力的目的…” 在文件里面，簡喻不知道從哪里找到了這套裝備的設計圖，通過兩根從腰部到腳步連接的薄鋼板彈簧，讓人步行的動作可以借助彈簧的力量。 從泛黃的紙張上可以推測，這個設計圖歷史之久遠…這套裝備在當年可是申請專利的，只在專利的使用權，已經被歷史的長河與科技的發展永久的淹沒。 喬飛繼續往下看： “1917年，美國發明家萊斯利凱利提出了一種被稱為pedomotor的外骨骼裝置… 這套外骨骼裝置，使用的是蒸汽動力穿戴者通過背部攜帶的小型蒸汽機，可以牽拉捆綁在腿部的鋼絲實現助力行走…” 這兩種裝置距離實用化還差得遠，只是一種簡單下肢的助力裝置…喬飛看到pedomotor的設計圖，心中做了一個小小的總結。 “真正的現代化動力外骨骼研發項目，是1960年，米國通用電氣公司首次提出并開展… 整個科研團隊以增強人體機能的主動助力型外骨骼機器為理念，開始了名為“哈迪曼1”的動力外骨骼研究項目。 由于當時材料、機械設計、電子技術等諸多因素的限制，哈迪曼體積巨大，重達680公斤整個系統由30個液壓動力源和伺服隨動鉸鏈組成。 這套系統能將人類四肢的力量放大25倍，但是有兩個非常知名的缺點…第一，非常的不穩定，經常對操作員形成致命的故障威脅…第二，只能替代人的一只手，也就是四肢無法完全同時，協調的運動。” “實用價值幾乎為零！”這段話的最后，是簡喻本人對此的評價。 同樣，簡喻找到了《哈迪曼1動力外骨骼系統設計圖》，喬飛可以清楚的看到這張圖上臃腫而且笨重的全身裝備，并不能夠將整個人裝在里面，只是將原來的鋼板彈簧動力源，做成了巨大的金屬設備。 喬飛此時感覺這像是一門學科，從最初的發現到不斷的研究與嘗試，各種知識和新發現的不斷積累，才能慢慢的形成一個領域的方法論科學。 這個哈迪曼1動力外骨骼系統開創了這類研究的先河…他還是給予了正面的評價。 1960前后的話，相信這東西也多多少少影響了好萊塢的科幻電影工作者，喬飛心中忽然產生這個聯想。 “在相同的歷史時期，米國洛斯阿拉莫斯實驗室也1961年開展了名為“皮特曼”（pitman）的動力外骨骼盔甲項目。 “皮特曼”外形接近于宇航服的封閉式盔甲，自重227kg，并能攜帶136kg的外部裝備…外層盔甲由玻璃纖維和聚合物以及陶瓷復合裝甲制成，可抵御12.7毫米穿甲彈的射擊，還具有核生化防護能力。” 這套裝備喬飛是有所耳聞的，因為每一個漫威迷都知道，這與鋼鐵俠密切相關據說鋼鐵戰衣的靈感來源，就是這套“皮特曼”裝備。 “這套裝備設計搭載虛擬現實技術的頭盔顯示器，能夠讓穿戴者感知外界環境，這和鋼鐵俠如出一轍。 即使以現在的標準來看“皮特曼”，其概念也是很先進的，如氫/氧燃料電池、內置輔助動力單元和空調、電動人造肌肉驅動、大腦意念感應操縱等技術…” “但就是這些過于先進的技術設想，使該項目最終成為了紙上空談。”這句話是簡喻對于“皮特曼”的評價… 的確，這些東西在上世紀六十年代，根本不可能實現，喬飛一邊揣摩道，一邊繼續往下看： “1978年，麻省理工學院也從開始進行動力外骨骼項目的研究，并研發出一套總重量僅為可穿戴系統，達到了讓穿戴者在負重36kg的情況下保持每秒1米的行走速度…其中，80的負重可以被裝備傳遞到地面，并不需要人體承受重量。 這套裝備的價值，在于里程碑式的采用了彈簧儲能和關節驅動，雖然最后沒有成功，但卻為日后動力外骨骼裝置確定了框架與標準。” “1983年，米國鹽湖城的sarcos公司開始了名為xos的動力外骨骼項目。 xos的控制原理類似于飛機的線性傳導控制，并設置完善的力傳感器當穿戴者開始動作時，受力的傳感器會通知中控電腦，由電腦通過計算來選擇外骨骼采取何種動作，并指示恰當位置的液壓元件移動活塞，幫助穿戴者完成動作。 使穿戴者可以輕松連續500次舉起放下90kg的杠鈴！ 雖然這套系統自帶的電池只能使用40分鐘，存在能耗大的嚴重缺陷，但依然在2000年獲得米國國防部高級研究計劃署的1000萬的資金贊助。” 這兩套裝備同樣被簡喻附上了設計圖，同樣并不知道她是從哪里找來的…喬飛只是看了看設計圖上的兩套裝備外形，原本計劃閱讀一下設計圖的說明，只是讀了兩句就放棄了以他的物理學和計算機水平，根本就看不懂。 復雜的公式以及完全不懂的名詞…這是一種全是中國字，湊在一起卻完全不明所以的感覺，喬飛自嘲的笑道。 后面的半頁文字，被簡喻全部標紅加粗，喬飛明白這是重要的內容： “2000年，米國國防部高級研究計劃署…” 對于這個機構，熟悉it行業的人都知道，喬飛也不例外因為資助研發了互聯網傳輸控制協議/互聯網協議。 “米國國防部高級研究計劃署發布了《增強人體機能的外骨骼》項目（簡稱ehpa）的研制招標書，明確的提出以下四個方面的要求： 1、外骨骼系統必須使用堅固、輕型且有彈性的材料這種材料必須能夠保護穿戴者，以大幅度減少傷亡。 2、外骨骼系統攜帶的能源必須能夠維持24小時的工作。 3、系統必須能夠同步士兵的操作，能夠加強士兵的力量并模仿士兵的各種動作，包括戰場上的前后左右移動躲閃目標是讓士兵背負更大質量的同時仍然能夠跑得更快、跳得更高更遠。 4、這套系統必須采用流暢、高效且完全無聲的液壓元件。 計劃啟動后，共有3個單位獲選，并分別進行ehpa的初期研制工作橡樹嶺國家實驗室、加州大學伯克利分校和sarcos公司。” 通過這次招投標，動力外骨骼的標準確定了，喬飛心里篤定的想到。 黑霧區域 第二二八章 動力外骨骼資料(1)
“現實中，動力外骨骼的研發歷史可以追溯到1890年…首位將這個概念付諸實際的人，是一位名叫尼古拉斯亞金的俄羅斯科學家。 這名科學家以彈簧鋼板為動力源，開發出一套人體穿戴裝備…這套裝備在設計理念上，是通過機械的力量結合人體關節活動的軌跡，可以說設計的十分精巧可以輔助人們行走、跳躍和奔跑。 當然，在那個自然科學尚不發達的年代，這套動力外骨骼裝置也只能通過簡單的構造，借助彈簧鋼板達到行走省力的目的…” 在文件里面，簡喻不知道從哪里找到了這套裝備的設計圖，通過兩根從腰部到腳步連接的薄鋼板彈簧，讓人步行的動作可以借助彈簧的力量。 從泛黃的紙張上可以推測，這個設計圖歷史之久遠…這套裝備在當年可是申請專利的，只在專利的使用權，已經被歷史的長河與科技的發展永久的淹沒。 喬飛繼續往下看： “1917年，美國發明家萊斯利凱利提出了一種被稱為pedomotor的外骨骼裝置… 這套外骨骼裝置，使用的是蒸汽動力穿戴者通過背部攜帶的小型蒸汽機，可以牽拉捆綁在腿部的鋼絲實現助力行走…” 這兩種裝置距離實用化還差得遠，只是一種簡單下肢的助力裝置…喬飛看到pedomotor的設計圖，心中做了一個小小的總結。 “真正的現代化動力外骨骼研發項目，是1960年，米國通用電氣公司首次提出并開展… 整個科研團隊以增強人體機能的主動助力型外骨骼機器為理念，開始了名為“哈迪曼1”的動力外骨骼研究項目。 由于當時材料、機械設計、電子技術等諸多因素的限制，哈迪曼體積巨大，重達680公斤整個系統由30個液壓動力源和伺服隨動鉸鏈組成。 這套系統能將人類四肢的力量放大25倍，但是有兩個非常知名的缺點…第一，非常的不穩定，經常對操作員形成致命的故障威脅…第二，只能替代人的一只手，也就是四肢無法完全同時，協調的運動。” “實用價值幾乎為零！”這段話的最后，是簡喻本人對此的評價。 同樣，簡喻找到了《哈迪曼1動力外骨骼系統設計圖》，喬飛可以清楚的看到這張圖上臃腫而且笨重的全身裝備，并不能夠將整個人裝在里面，只是將原來的鋼板彈簧動力源，做成了巨大的金屬設備。 喬飛此時感覺這像是一門學科，從最初的發現到不斷的研究與嘗試，各種知識和新發現的不斷積累，才能慢慢的形成一個領域的方法論科學。 這個哈迪曼1動力外骨骼系統開創了這類研究的先河…他還是給予了正面的評價。 1960前后的話，相信這東西也多多少少影響了好萊塢的科幻電影工作者，喬飛心中忽然產生這個聯想。 “在相同的歷史時期，米國洛斯阿拉莫斯實驗室也1961年開展了名為“皮特曼”（pitman）的動力外骨骼盔甲項目。 “皮特曼”外形接近于宇航服的封閉式盔甲，自重227kg，并能攜帶136kg的外部裝備…外層盔甲由玻璃纖維和聚合物以及陶瓷復合裝甲制成，可抵御12.7毫米穿甲彈的射擊，還具有核生化防護能力。” 這套裝備喬飛是有所耳聞的，因為每一個漫威迷都知道，這與鋼鐵俠密切相關據說鋼鐵戰衣的靈感來源，就是這套“皮特曼”裝備。 “這套裝備設計搭載虛擬現實技術的頭盔顯示器，能夠讓穿戴者感知外界環境，這和鋼鐵俠如出一轍。 即使以現在的標準來看“皮特曼”，其概念也是很先進的，如氫/氧燃料電池、內置輔助動力單元和空調、電動人造肌肉驅動、大腦意念感應操縱等技術…” “但就是這些過于先進的技術設想，使該項目最終成為了紙上空談。”這句話是簡喻對于“皮特曼”的評價… 的確，這些東西在上世紀六十年代，根本不可能實現，喬飛一邊揣摩道，一邊繼續往下看： “1978年，麻省理工學院也從開始進行動力外骨骼項目的研究，并研發出一套總重量僅為可穿戴系統，達到了讓穿戴者在負重36kg的情況下保持每秒1米的行走速度…其中，80的負重可以被裝備傳遞到地面，并不需要人體承受重量。 這套裝備的價值，在于里程碑式的采用了彈簧儲能和關節驅動，雖然最后沒有成功，但卻為日后動力外骨骼裝置確定了框架與標準。” “1983年，米國鹽湖城的sarcos公司開始了名為xos的動力外骨骼項目。 xos的控制原理類似于飛機的線性傳導控制，并設置完善的力傳感器當穿戴者開始動作時，受力的傳感器會通知中控電腦，由電腦通過計算來選擇外骨骼采取何種動作，并指示恰當位置的液壓元件移動活塞，幫助穿戴者完成動作。 使穿戴者可以輕松連續500次舉起放下90kg的杠鈴！ 雖然這套系統自帶的電池只能使用40分鐘，存在能耗大的嚴重缺陷，但依然在2000年獲得米國國防部高級研究計劃署的1000萬的資金贊助。” 這兩套裝備同樣被簡喻附上了設計圖，同樣并不知道她是從哪里找來的…喬飛只是看了看設計圖上的兩套裝備外形，原本計劃閱讀一下設計圖的說明，只是讀了兩句就放棄了以他的物理學和計算機水平，根本就看不懂。 復雜的公式以及完全不懂的名詞…這是一種全是中國字，湊在一起卻完全不明所以的感覺，喬飛自嘲的笑道。 后面的半頁文字，被簡喻全部標紅加粗，喬飛明白這是重要的內容： “2000年，米國國防部高級研究計劃署…” 對于這個機構，熟悉it行業的人都知道，喬飛也不例外因為資助研發了互聯網傳輸控制協議/互聯網協議。 “米國國防部高級研究計劃署發布了《增強人體機能的外骨骼》項目（簡稱ehpa）的研制招標書，明確的提出以下四個方面的要求： 1、外骨骼系統必須使用堅固、輕型且有彈性的材料這種材料必須能夠保護穿戴者，以大幅度減少傷亡。 2、外骨骼系統攜帶的能源必須能夠維持24小時的工作。 3、系統必須能夠同步士兵的操作，能夠加強士兵的力量并模仿士兵的各種動作，包括戰場上的前后左右移動躲閃目標是讓士兵背負更大質量的同時仍然能夠跑得更快、跳得更高更遠。 4、這套系統必須采用流暢、高效且完全無聲的液壓元件。 計劃啟動后，共有3個單位獲選，并分別進行ehpa的初期研制工作橡樹嶺國家實驗室、加州大學伯克利分校和sarcos公司。” 通過這次招投標，動力外骨骼的標準確定了，喬飛心里篤定的想到。 黑霧區域 第二二八章 動力外骨骼資料(1)
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