美军外骨骼机器人研制项目揭秘(现实中的超级动力装甲)

Hpeng · 发表于 2006-9-29 15:54:18

美军外骨骼机器人研制项目揭秘

电影《外星人》中的外骨骼机器人：“动力装载机”

美军WEAR完全战斗外骨骼机器人项目进展情况不明

1978年麻省理工学院研制的外骨骼机器人项目

美国五角大楼认为，未来士兵应当全面实现机械化和自动机器人化，并责成国防高级研究计划局负责，拨款5000万美元从事这一领域内外骨骼机器人项目的研究。

　　在电影《外星人》中，有一个场景，里普利中尉借助一种“动力装载机”的独特机器制服装置，与怪物搏斗。显然，五角大楼的官员们反复地观看了这一电影，因而想为美军士兵研制出一种真正的类似装置，帮助背负重物的士兵轻松行走，提高部队机动能力和战斗能力。

　　从2000年开始，美军开始从事“增强人体机能的外骨骼”(EHPA)项目的研究，计划研制一种机器骨骼，提高人的军事作战方面的能力，计划在2005年开始进行样品试验。未来士兵佩戴外骨骼机器人后，将成为一名超级士兵，拥有无穷的力量，可携载更多的武器装备，火力威力增强，防护水平提高，同时可克服任何障碍，高速前进，不会产生疲劳感。“千年喷气机”公司研制的SoloTrek XFV外骨骼飞行器也属于“外骨骼人体机能增强器”单兵装备系统的一个部分，它能使未来士兵真正做到健步如飞。

　　在五角大楼国防高级研究计划局资助下，从事外骨骼机器人研制项目的单位主要有加利福尼亚大学伯克利分校机器人和人体工程实验室、Oak Ridge国家实验室、盐湖城人体机能研究所、“千年喷气机”公司、SARCOS公司等。

　　外骨骼机器人的研制是个超级任务，要想制造一种可在需要的时候及时提供帮助且永远不会妨碍士兵行动的自动机器人化装置，替代他的手和足，承受95%的货物背负任务，并与人体完全结合，不但要完成其愿望，还要经常预判佩戴者的意图，研制难度不可谓不大。主要问题是发动机，它必须功率强大，无噪音，因而又衍生出了动力源和燃料问题。

　　1960年，通用电气公司研制了一种名为“哈迪曼1”的可佩戴单兵装备，但只能替代人的一只手。麻省理工学院也从1978年就开始，从事外骨骼机器人项目的研究，但至今尚未研制成功。目前，在五角大楼“增强人体机能的外骨骼”计划框架内，在完全(包括腿和手)的、可帮助举重若轻、健步如飞、可携载更多弹药和更重武器装备的军用外骨骼机器人研制方面，进展比较缓慢，不过，单个外骨骼机器人组件方面的研究还是有所进展。

　　美国SARCOS研究公司宣称，公司已经研制出了一种可佩戴的、能量自动化机器人(WEAR)的原型，但是，不知是商业炒作后的沉默，还是因为项目已进入实质性研制阶段，需要保密，这一方案具体到什么时间能最终完成，现在并不未清楚。该公司曾承诺，要在2005年进行EWAR工作样品的完全展示。

　　不过，伯克利大学机器人和人体工程实验室负责的美军“伯克利下肢末端外骨骼”(Berkeley Lower Extremity Exoskeleton，BLEX)项目已经成熟。这种装置由背包式外架、金属腿及相应动力设备组成，使用背包中的液压传动系统和箱式微型空速传感仪作为液压泵的能量来源，以全面增强人体机能。这种外骨骼机器人能保障士兵在平面或斜面上行走，伯克利大学工程师表示，很快将教会BLEEX奔跑和跳跃。但是，BLEEX毕竟只是两条可控制的机械腿，距离五角大楼要求的、由双手和双脚组成的完全的外骨骼机器人还有相当的距离。看来，美国军人在短期前景内装备完全的外骨骼机器人的可能性并不太大，或许，美国将求助于在各种机器人研制方面经验丰富的日本了。

　　日本筑波大学Cybernics实验室的科学家和工程师们，研制出了世界上第一种商业外骨骼机器人(Hybrid Assistive Leg，HAL)，准确地说，是自动化机器人腿：“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，毫不费力地爬楼梯，HAL机器腿的运动完全由使用者通过自动控制器来控制，不需要任何操纵台或外部控制设备。HAL由背囊、内装计算机和电池的一组感应控制设备、4个电传装置(对应分布在髋关节和膝关节两侧)组成。这种帮助人行走的外骨骼动力辅助系统，配备较多的传感器，如角辨向器、肌电传感器、地面传感器等，所有动力驱动、测量系统、计算机、无线网络和动力供应设备都装在背包中，电池挂在腰部，是一个可佩戴的混合控制系统，根据生理反馈和前馈原理研制的动力辅助控制器可以调整人的姿态，使其感到舒适。

　　日本科学家为研制这种外骨骼机器人，综合运用了各种科学技术，如控制论、机械电子学、生物学、医学、信息学、电子学、物理学、数学等。

　　除HAL“混合辅助腿”外，日本还研制成功了一种全身性外骨骼机器人。神奈川理工学院研制的“动力辅助服”(Power Assist Suit)可使人的力量增加0.5-1倍，使用肌肉压力传感器分析佩戴者的运动状况，通过复杂的气压传动装置增加人的力量。事实上，这种装置最初是为护士研制的，用来帮助她们照料体重较大或根本无法行走的病人。

　　看来，在外骨骼机器人研制方面，民用项目走在了军用项目的前面。尽管至今尚未见到有士兵佩戴机械腿行走，但军用外骨骼机器人正在逐渐成为现实，当然，由于一些技术参数，如工作延续性、尺寸、重量、反应速度等，还远远达不到“万能士兵”的要求，要想使外骨骼机器人真正用于行军打仗还需要一定时间的等待。

日本研制的HAL“混合辅助腿”可帮助残疾人上楼

日本为护士研制的“动力辅助服”05年开始销售

日本公司研制的HAL-3外骨骼系统构成示意图

日本将于年内销售首批10套HAL机器腿样品

terryzerol · 发表于 2006-9-29 16:06:48

无图展示，遗憾至极````

贝纳雷斯 · 发表于 2006-9-29 16:13:06

光看资料....没图的确是太可惜了......我来补几个图....不过说是装甲还差太远了...可以说基本和动力装甲没的比....

日本为护士研制的“动力辅助服”05年开始销售

日本公司研制的HAL-3外骨骼系统构成示意图

Hpeng · 发表于 2006-9-29 16:15:37

哎呀,补图时有人顶了,这下完整了

rlucky · 发表于 2006-9-29 16:53:07

感觉一般,穿上去想灵活怕是不可能了...
再说真有这方面技术成熟的一天,士兵怕是要被人形机器人淘汰了...

kkkkkk · 发表于 2006-9-29 20:13:00

星战前传一中R2初次见到C3PO的时候说了一句机器人语言，然后C3PO说：什么，我的内部零件裸露？？之后.........星战前传三中格里佛斯将军因为内部重要零件裸露而被破坏。

知道骑士和重型坦克为什么会退出历史舞台吗？？就像我前段时间签名里帖的那种巨型坦克，大国都能造，但是在这导弹横飞的年代这就是个移动靶。而骑士在“花生米”面前也是个活靶......

当此科技不裸露内部零件的时候就等于是现代的骑士了，矛和盾是个永恒的话题，只是现在的矛比较锋利那么点所以这个话题有点点冷门.........

毁灭的力量永远最大........大家以为呢？？？？？

rlucky · 发表于 2006-9-30 00:32:09

矛与盾的抗争是永无休止的...
只是当今盾的极限已为材料的发展束缚了,而矛则在一次次性能改良速度提升精度加大威力增强中变得更加致命...

物质的组成无法无限为盾增值,否则干嘛会有反应装甲,主动防御之类的理念呢?在盾完成从物质到能量的过渡前,矛与盾的不对称将保持下去...

Hpeng · 发表于 2006-9-30 08:53:36

当人们认识到毁灭的恐怖和威力,锋利的矛也就变成了最强而有力的盾,盾给人的实际是压迫感,让人震惊、沮丧、恐惧从而丧失战斗的欲望与信心,即使是用肉眼看见的那个被动挨打的角色,又有哪个敌人能在看见一个拖着残破身躯依然屹立不倒的"盾"而不为之动容呢?

盾是好样的,即懂得"抗",也懂得"争",我想游戏不是要告诉我们毁灭的恐怖与强大或者讽刺实事,而是要告诉我们"盾"的意义,不然"异尘"过后何来"余生"

kkkkkk · 发表于 2006-9-30 18:19:01

不管矛还是盾，它们都只是“东西”而已。 [s:2]

冥河娃娃 · 发表于 2006-9-30 20:37:32

像终结者那样的是内骨骼机器人吗

Max84 · 发表于 2006-9-30 22:35:41

那还是人吗！？ [s:4]

rlucky · 发表于 2006-9-30 23:39:00

当它完善的那天就根本不需要人了

max.payne · 发表于 2006-10-1 13:10:35

贝纳雷斯的“动力辅助服”的那张照片，外骨骼助力系统似乎很复杂而且脆弱，估计一发子弹就完蛋了，然后变成一堆100斤重的累赘…… [s:2]

荒野守护神 · 发表于 2006-10-1 20:05:18

什么东西，两板砖就搞定哩。

张马大 · 发表于 2006-10-2 11:47:06

引用第13楼荒野守护神于2006-10-01 20:05发表的“”:
什么东西，两板砖就搞定哩。

不止把？？ ... 我看至少要三铁锹！ [s:2]

流れない水 · 发表于 2006-10-2 12:17:19

就是强力的身体配上精锐的大脑呢

rlucky · 发表于 2006-10-2 12:22:45

外骨胳要配上外皮肤,不然是找死...

流れない水 · 发表于 2006-10-2 14:37:39

专找他脆弱的支撑关节开刀做了它~~~~~~~~ [s:7]

rlucky · 发表于 2006-10-2 15:38:04

辐射中能量装甲的强大在于在关节处安装上了强大的动力装置
而防御能力取决于装甲材料本身的防护效果
因为防御是建立在物质的基础上的,所以能量装甲不可避免会有被毁或击穿的报废可能

要想成为一面好盾,看来只有实现从物质到能量的过渡才行啊~~

max.payne · 发表于 2006-10-2 17:36:12

我似乎记得曾经看到过动力装甲的材料表，不知道是官方的还是同人YY的 [s:4] ，II型是71%的钛合金+23%的陶瓷+6%的稀有合金铸造的复合装甲，躯体要害再内衬一层新技术的超强凯夫拉防弹护甲，贴身是一层恒温恒湿度的内循环调解服。整套装甲重115kg，哪里会像BOS里只有50磅那么轻。

		自动登录	找回密码
密码			开放注册