穿戴外骨骼——“超级战士”从梦想走向现实

　　■张瑷敏 杨诗杰

　　现代战争不断增加的单兵负重，日渐超出人体承受极限。为给战场上的士兵减负，各军事强国正积极投身军用外骨骼项目研究。日前，美国陆军研究实验室就公开展示了正在研发的辅助机械臂。这款绰号为“第三只手”的简化版“外骨骼”，不仅能大幅减轻士兵作战负担，还能帮助士兵手持突击步枪等武器。无独有偶，俄罗斯也于日前公布了专为特战队员打造的外骨骼系统。

　　外骨骼是一套穿在体外、具备“骨骼与肌肉”功能的机器，能有效提升穿戴者的负重上限、防护能力和对复杂环境的适应能力，甚至还可以辅助实现火力打击、战术侦察和战场通信。随着外骨骼技术的研究日渐成熟，未来“超级战士”的单兵“外挂”即将“上线”。

　　梦寐以求的战场“钢铁侠”

　　还记得科幻电影《钢铁侠》中，天才发明家托尼·史塔克创造的动力服吗？想必许多人都期许可以拥有这样一身无敌“铠甲”，实现少年时“一夫当关万夫莫开”的战场英雄梦。其实，这种拥有神奇功能的装置就是理想化的单兵外骨骼。

　　随着现代战争单兵机动力、防护力和信息化水平的高速发展，野战条件下的单兵负重越发难以承受。残酷战场环境下的过高负重，会对单兵战斗力产生致命影响。在伊拉克和阿富汗执行作战任务的美军士兵需要携带的装备总重超过57公斤。由此可见，借助科技手段化解战场负荷对士兵体能和战斗力的影响，有效提升单兵机动速度、力量与耐力的外骨骼已成为研究热点。

　　外骨骼也被称作强化服、动力服、动力装甲等，主要通过穿在体外、拥有骨骼模样的机械装置为人体增添力量，实现人体体力、防护能力和对复杂环境适应能力的提升。未来，伴随着辅助火力打击、战术侦察和战场通信等更多功能的实现，外骨骼将把人类打造成“超级战士”。

　　外骨骼自诞生伊始就与军事应用有着紧密联系。早在1890年，俄罗斯人尼古拉斯·亚根就发明了一种以压缩空气包为动力的类外骨骼系统。此后，以蒸汽为动力的外骨骼也于20世纪初在美国诞生。真正意义上的外骨骼动力服由通用电气公司于20世纪60年代研制，身穿这套装备的美国士兵可以轻松举起150公斤重的物体。由于这套外骨骼自身重量就达到680公斤，反应速度和移动速度不佳，因而不具备实用性。

　　正是这些早期探索，推动着“钢铁侠”事业的不断发展。尤其是作为一种颠覆传统的可穿戴设备，外骨骼融合了新材料、计算机、传感器、动力驱动乃至人工智能等众多技术，研制难度超乎想象。常见的外骨骼一般通过高功率密度驱动装置辅助人的肢体运动，分散、均衡和缓解身体负重。为充分领会人体的“动作意图”，外骨骼不仅需要收集传感器信息，还要通过计算机进行动作判断和指令传达，再配上来自人工智能的“智慧”思维，才能实现“超级战士”的伟大梦想。